14. Дайте определение понятия "гомеостазис". Приведите примеры гомеостатических кривых.

Г омеостазис - способность системы обеспечивать стабильность структуры и элементного состава, качественное выполнение функций и поддержание характеристических параметров в заданных пределах вне зависимости от случайных факторов воздействия.

Гомеостатические кривые – зависимости параметров системы от величины факторов-возмущений, имеющие характерную форму с плато посередине и крутыми участками по краям. Примеры таких кривых приведены на рисунке: области гомеостазиса Q_ст определяют диапазон изменений возмущающего фактора x_n, в пределах которого свойство r_k приблизительно постоянно.

15. Как определяется термин «гомеостазис» с позиций теории управления?

В терминах теории управления гомеостазис означает, что часть характеристических параметров системы в определенных условиях и в определенном диапазоне активности системы инвариантны к случайным возмущениям (или мало чувствительны к их действию).

16. Какие факторы случайной природы необходимо учитывать при характеристике состояния гомеостазиса?

– изменение внешних условий функционирования (например, атмосферные явления, помехи внешней среды и т. п.);

– случайные колебания нагрузки (включая и потоки информации);

– внутренние факторы (например, изменение режимов работы, естественное старение элементов, шумы внутреннего происхождения и т. д.).

17. Перечислите главные особенности гомеостазиса для надежного функционирования системы.

- нечувствительность к изменениям в окружающей среде;

- способность оградиться от случайных собственных возмущений;

- обеспечение работоспособности с максимально допустимыми их структурой нагрузками с наибольшими скороятями;

18. Какие варианты гомеостазиса Вам известны? Приведите примеры.

- функциональный

- морфологический

- информационный

- гомеостазис состояния

19. Перечислите основные механизмы поддержания гомеостазиса системы.

- принцип управления по отклонению

- принцип отклонения по возмущению

- использование пороговых схем

- программное управление

- блочное управление

- «форпостное» управление

20. Как определить такое свойство системы как "адаптивность"? Как определяется верхний уровень адаптивности системы?

Адаптивность - способность системы приспосабливаться к изменяющимся условиям внешней Среды, само оптимизировать свое поведение и структуру в условиях воздействия случайных факторов и направленных систематических воздействий.

Верхним пределом адаптации является выполнение принципа оптимизации управления – обеспечение качества управления при минимальных энергетических затратах за минимальное время.

21. Дайте определение понятия "самоорганизующиеся системы".

Системы, которые способны устойчиво сохранять характер взаимодействия с ОС, несмотря на возможные изменения внутренних и внешних факторов, называются самоорганизующимися.

22. Перечислите основные функциональные характеристики системы.

- показатель эффективности

- качество управления

- надежность

- помехоустойчивость

- устойчивость

- степень сложности

Интегральные и частные показатели – запас прочности, ресурсы, стоимость, отказы, запас устойчивости и т.д.

23. Как определяется "запас прочности" системы? В чем заключается принцип Ле-Шателье?

Отклонение показателя эффективности от условного порога в большую сторону характеризует запас прочности системы, т.е. ее возможность сопротивления неблагоприятным воздействиям и выполнять свою функцию.

Принцип Ле-Шателье – поддержание стабилизирующего процесса в условиях внешних воздействий требует некоторого уменьшения эффективности системы.

24. Определите понятие "надежность функционирования системы". Какие характеристики системы определяют ее надежность?

Надежность – вероятность невыхода системы из строя или потери определенных функций, сопровождающихся снижением эффективности работы системы.

Решающим в оценке надежности является правильный учет последствий, к которым приводят отказы тех или иных элементов. Определяется показателем надежности, который характеризует разницу между идеальной и реальной эффективностью системы. Важно учитывать вероятность обнаружения выхода элементов из строя и вероятность одновременного их восстановления.