Реферат Курсовая Конспект
Определение системы - раздел Образование, МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ Системный Анализ ¾ Совокупность Методов Решения Задач ...
|
Системный анализ ¾ совокупность методов решения задач при проектировании и исследовании систем. Применение системного подхода состоит в исследовании изучаемого объекта как системы, состоящей из взаимодействующих элементов, построении математической модели объекта и исследовании ее с целью решения некоторых оптимизационных задач, задач управления или принятия решения. Поэтому постановка задачи моделирования системы требует знаний методов и средств системного анализа.
Если объект представляет из себя нечто сложное, целое, и о нем невозможно сразу дать представление, описав его математически или графически, то применяет понятие «система». Из теории систем известно несколько определений систем (см., например, [1, 4 ¾ 8]), которые отличаются формой и содержанием.
Первые определения основаны на понятиях элементов ai и связей rj между ними. Система S определялась как
Sº<A, R>, A={ai}, R={rj}, (1.1)
Берталанфи определил систему как «комплекс взаимодействующих компонентов» [4] или как «совокупность элементов, находящихся в определенных отношениях друг с другом и со средой». В определение А. Холла [5] включены свойства элементов для уточнения элементов и связей:
Sº<A,QA,R>. (1.2)
Известно определение, сделанное М. Месаровичем [6].
Выделяется множество Х входных объектов и множество Y выходных результатов. Между ними установлено обобщающее отношение пересечения. Определения могут иметь вид
SÍX´Y, SÍХÇY. (1.3)
А.И. Уёмов предложил двойственные определения [1], в одном из которых свойства qi характеризуют элементы аi, а в другом ¾ свойства qj характеризуют связи rj
Sº<{ai}&{rj(qi)}>, aiÎA, rjÎR, qiÎQR,
Sº<{ai(qi)}&{rj}>, aiÎA, rjÎR, qiÎQA. (1.4)
Затем в определениях системы было введено понятие цели Z, условия целеобразования SZ, интервал времени DT, в течение которого будет существовать система и цели, а также наблюдатель N и язык общения наблюдателя с системой LN.
Академиком Н.П. Бусленко было введено понятие вектора конструктивных параметров в виде множества B={B1, B2, …, Bn}, где Bi ¾ например, состояние i-го элемента системы [7].
Таким образом, определение системы в достаточно обобщающем виде может быть представлено набором:
Sº<A, QA, R, QR, B, Z, SZ, DT, N, LN>. (1.5)
В определении (1.5) отражено определение Ю.И. Черняка «система есть отражение в сознании субъекта (исследователя, наблюдателя) свойств объектов и их отношений в решении задачи исследования, познания» [8], определение В.Н. Садовского и Э.Г. Юдина [8], в котором:
- система образует особое единство со средой;
- любая исследуемая система представляет собой элемент системы более высокого порядка;
- элементы любой исследуемой системы, в свою очередь, выступают как системы более низкого порядка.
Выделяет систему из среды наблюдатель. Уточнение или конкретизация определения (1.5) системы в процессе исследования влечет соответствующее уточнение ее взаимодействия со средой и последующей детализации определения системы.
Концепции системного аналитического исследования процессов функционирования соответствует определение (1.5) системы на языке наблюдателей, формализация элементов, связей, свойств, а также определение компонент вектора конструктивных параметров.
Под структурой системы понимается внутренняя организация, включающая количество, состав элементов, виды, характер связей и отношений между ними.
Выделим ряд понятий, имеющих важное значение при решении задач моделирования систем.
Под элементом понимается простейшая, неделимая часть системы. Понятие неделимости является неоднозначным. Поэтому элемент ¾ это предел членения системы с точки зрения рассмотрения аспекта решения конкретной задачи.
При моделировании применяют разбиение сложных систем на подсистемы или компоненты. Подсистема ¾ это относительно независимая часть системы, обладающая ее свойствами, имеющая подцель, на достижение которой ориентирована подсистема.
Если части системы не обладают всеми ее свойствами, а представляют собой совокупности однородных элементов, то такие части принято называть компонентами.
Связь характеризует и строение (статику), и функционирование (динамику) системы. Связи определяют ограничение степени свободы элементов, так как элементы, вступая во взаимодействие друг с другом, утрачивают часть своих свойств, которыми они потенциально обладали. Связи характеризуются направлением, силой, характером (или видом).
Связи бывают направленные и ненаправленные, сильные и слабые. По характеру различают связи подчинения, связи порождения (или генетические), равноправные (или безразличные), связи управления.
Важную роль играет обратная связь, в результате которой часть выходного параметра системы оценивается при формировании тех или иных входных воздействий. Обратная связь может быть положительной, т.е. сохраняющей тенденции происходящих в системе изменений того или иного выходного параметра, и отрицательной ¾ противодействующей изменениям выходного параметра, стабилизирующей его требуемое значение. Обратная связь является основой саморегулирования, развития систем, приспособления их к изменяющимся условиям существования.
Понятие «цель» и связанные с ним понятия целесообразности, целенаправленности лежат в основе развития системы.
В понятие цель вкладывают разные оттенки ¾ от идеальных устремлений до конечных результатов, достижимых в пределах некоторого интервала времени.
Структура отражает определенные взаимосвязи, взаиморасположение составных частей системы, ее устройство.
В сложных системах структура включает не все элементы и связи между ними, а лишь наиболее существенные компоненты и связи, которые мало меняются при текущем функционировании и обеспечивают существование системы и ее основных свойств. Одна и та же система может быть представлена разными структурами в зависимости от стадии познания.
Существуют понятия, характеризующие функционирование и развитие систем.
Понятие «состояние» характеризует мгновенную фотографию системы, «остановку» в ее развитии. Состояние определяют через входные воздействия и выходные сигналы либо через макропараметры, макросвойства системы.
Если система способна переходить из одного состояния в другое, то говорят, что она обладает поведением. Этим понятием пользуются, когда неизвестны закономерности перехода из одного состояния в другое. Говорят, что система обладает каким-то поведением, и выясняют его характер, алгоритм.
Понятие «равновесия» определяют как способность системы в отсутствии внешних возмущений (или при постоянных воздействиях) сохранять свое состояние сколь угодно долго. Это состояние называется состоянием равновесия.
Под устойчивостью понимают способность системы возвращаться в состояние равновесия после того как она была из этого состояния выведена под влиянием внешних возмущающих воздействий или внутренних воздействий, если в системе есть активные элементы. Состояние равновесия, в которое система способна возвращаться, называют устойчивым состоянием равновесия.
Понятие «развитие» объясняет сложные термодинамические и информационные процессы в природе и обществе. Исследование процессов развития, соотношения развития и устойчивости, изучение механизмов, лежащих в их основе, ¾ наиболее сложные задачи теории систем.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего учреждения высшего профессионального образования... Южный федеральный университет...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Определение системы
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов