
- •1.Введение в системный анализ и моделирование
- •1.1.Введение
- •1.2. Предмет системного анализа
- •1.3. Многоаспектность строения и функционирования систем
- •1.4. Цель, задача, структура, система, системность
- •Исходная таблица состояний информационно-логической задачи.
- •1.5. Классификация систем. Большие и сложные системы.
- •1.6. Управление в системе и управление системой.
- •1.7 Выводы
- •Вопросы для самоконтроля
- •2.Теория графов и программно-целевой метод анализа предметных областей
- •2.1. Методы теории множеств в информационных классификациях
- •2.2 Обозначения теории графов
- •2.3. Семантические сети
- •2.4. Пример использования системного анализа предметной области
- •2.5. Программно-целевой подход в системных задачах
- •2.5.1.Этапы и область применения программно-целевого подхода
- •2.5.2.Алгоритм декомпозиции
- •2.5.2.1.Стадии анализа и синтеза
- •2.5.2.2. Метод структурного анализа
- •2.5.2.3. Методы декомпозиции
- •2.5.2.4. Требования, предъявляемые к декомпозиции.
- •2.5.2.5. Алгоритм декомпозиции
- •2.5.3.Агрегирование систем
- •2.5.3.1. Уровни агрегирования
- •2.5.3.2. Типы связей в системе
- •1.Связи взаимодействия (координации):
- •3.Связи преобразования:
- •2.5.3.3. Виды агрегирования
- •2.6. Выводы
- •Вопросы для самоконтроля.
- •7. Алгоритм декомпозиции.
- •3. Структурный подход к моделированию предметной области
- •3.1. Сущность структурного подхода
- •3.2. Методология функционального моделирования sadt
- •3.2.1. Технология структурного анализа и проектирования
- •3.2.2. Функциональная модель и ее состав
- •3.2.3. Иерархическая структура диаграмм.
- •3.2.4. Связи между функциями.
- •Типы связей и относительная их значимость.
- •Перечень типов связей и области применения.
- •3.3. Моделирование потоков данных
- •3.4. Моделирование данных
- •3.4.1. Case-метод Баркера
- •3.4.2. Методология idef1
- •3.5. Образец использования структурного подхода: фильмотека
- •3.5.1. Описание предметной области
- •3.5.2. Фазы проекта
- •Типы событий.
- •Матрица событий.
- •3.6. Выводы
- •Вопросы для самоконтроля
- •5. Моделирование потоков данных.
- •4.Объектно-ориентированная методология анализа и моделирования предметной области
- •4.1.Этапы развития uml и используемые методологии проектирования
- •4.1.1. Основные этапы развития uml.
- •4.1.2. Методология объектно-ориентированного программирования
- •4.1.3. Методология ооап
- •4.1.4. Особенности системного анализа и моделирования при проектировании информационных и программных систем
- •4.2. Базовые элементы языка uml
- •4.2.1. Общие сведения
- •4.2.2. Структура языка uml
- •4.2.3. Пакеты языка uml
- •4.2.4. Основные пакеты метамодели uml
- •4.2.4.1. Пакет «Основные элементы»
- •4.2.4.2. Пакет «Элементы поведения»
- •4.2.4.3. Пакет «Общие механизмы.
- •4.2.5. Особенности описания метамодели uml
- •4.2.6. Особенности изображения диаграмм uml
- •4.2.7. Примеры использования диаграмм
- •Interaction diagram (диаграмма взаимодействия)
- •5. Rational Rose и объектно-ориентированное проектирование
- •5.1. Функциональные особенности Rational Rose
- •5.2. Объектно-ориентированная методология анализа предметной области и моделирование бизнес-процессов
- •5.2.1. Средства и методы моделирования бизнес процессов
- •5.2.2. Пример моделирования предметной области
- •5.3. Выводы
- •Вопросы для самоконтроля.
- •1. Методология объектно-ориентированного программирования.
- •6. Методы анализа предметной области при нечетких условиях выбора решений
- •6.1. Нечеткая логика – математические основы
- •6.2. Основы нечеткого управления
- •Результаты анализа правил установки мощности калорифера.
- •6.3. Системы управления с нечеткой логикой
- •6.4. Выводы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Нормативные источники
- •Обязательная литература
- •Рекомендуемая литература
- •Источники интернет
- •1.1.2.2 Осуществлять контроль качества обучения, в том числе посещаемости занятий, сроков их проведения, успеваемости и пр.
- •1.1.2.3 Организовать выполнение и защиту дипломных работ
- •1.1.3 Подвести итоги работ за год
- •1.2.2 Провести учебно–методическую работу в обеспечение выполнения учебного план
- •1.2.3 Выполнить учебный план
Исходная таблица состояний информационно-логической задачи.
|
A |
B |
C |
D |
E |
1 |
+ |
- |
+ |
- |
+ |
2 |
+ |
- |
- |
+ |
- |
3 |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
4 |
+ |
- |
- |
- |
- |
5 |
+ |
+ |
- |
- |
+ |
Из таблицы видно, что предприятие C будет производить изделие №1, и, следовательно, для E остаётся изделие №5. Тогда устанавливаются соответствия B - №3, D - №2 и A - №4.
Анализ информационно-логических задач - мощное средство выяснения информационных и причинно-следственных связей в системе, проведения аналогий, моделирования и т.д.
Две системы информационно эквивалентны (математически - изоморфны), если у них одинаковы цель, составляющие элементы, структура.
Можно также говорить об эквивалентности по цели, элементам или структуре.
Пусть системы X и Y эквивалентны, и система X обладает структурой или свойством I. Если из этого следует, что и система Y обладает свойством I, то I называется инвариантом систем X и Y. Можно говорить об инвариантном содержании двух и более систем или об инвариантном погружении одной системы в другую.
Пример. Неподвижная точка – инвариант различных стягивающих отображений при выполнении условий теоремы Банаха в метрических пространствах.
Основные признаки системы:
наличие подсистем и связей между ними (т.е. структуры системы). Разрушение подсистем или связей между ними угрожает исчезновением самой системы;
возможность абстрагирования от окружающей среды, т.е. относительная обособленность от тех факторов среды, которые слабо влияют на достижение цели;
обмен ресурсами с окружающей средой;
подчиненность всей организации системы некоторой цели;
несводимость свойств системы к свойствам её элементов.
Подсистема должна обладать всеми свойствами системы, в частности, свойством целостности (по подцели) и несводимости к элементам.
Основные этапы системного анализа различных объектов и процессов:
Формулировка целей, их приоритетов и проблем исследования.
Определение ресурсов исследования.
Установление функций системы и ее подсистем.
Определение и описание подсистем.
Построение структуры системы.
Определение и описание связей подсистем и их элементов.
Анализ взаимосвязей подсистем.
Анализ (испытание) целостности системы.
Испытание функционирования.модели системы.
При анализе систем удобным инструментом является метод структуризации.
Цель структуризации — формирование и уточнение гипотезы о процессах в исследуемой системе, т.е. структурных схем и количественной оценки причинно-следственных связей.
Причинно-следственная связь между системами (подсистемами, элементами) А и В положительна, если изменение параметра А ведет к аналогичному изменению соответствующего параметра В.
Пример структурной схемы (карты) для анализа проблемы энергопотребления:
Рис. 1.10. Пример структурной карты.
Кроме схем могут использоваться решетки (шкалы, матрицы), которые позволяют определять стратегии поведения (например, производителя на рынке).
Решетка образуется с помощью системы факторных координат, где каждая координата соответствует одному фактору или некоторому интервалу изменения этого фактора. Каждая область решетки соответствует тому или иному поведению. Показатели могут быть относительными (от 0 до 1), абсолютными (от минимального до максимального), биполярными («высокий» — «низкий)», четкими и нечеткими, детерминированными и недетерминированными. На рис. 1.11. показана такая решетка (в биполярной системе показателей); зона D — наиболее благоприятная, зона A — наименее благоприятная.
Рис. 1.11. Решетка описания финансовой устойчивости фирмы.
Деятельность системы может происходить в двух режимах: развитие (эволюция) и функционирование.
Функционирование — это деятельность системы без смены цели, развитие — с её сменой.
При функционировании, эволюции системы явно не происходит качественного изменения инфраструктуры системы; при развитии, революционировании системы ее инфраструктура качественно изменяется.
Пример. Информатизация сферы деятельности — использование различных баз знаний, экспертных систем, когнитивных методов и средств, моделирования, коммуникаций и сетей связи, обеспечение информационной безопасности и др.; это развитие предметной области. Компьютеризация без постановки новых проблем, т.е. «навешивание компьютеров на старые методы и технологии обработки информации» — это функционирование, а не развитие.