Министерство образования и науки Российской Федерации

Волгоградский Государственный Технический Университет

Кафедра «Автомобильный транспорт»

Семестровая работа по дисциплине «управление техническими системами».

Выполнил студент группы АТ-414:

Кривоспиченко С.А.

Проверил: доц. Ширяев С.А.

Волгоград 2012.

Содержание.

1.Определения системы…………………………………………………………3

2.Различные свойства систем………………………………………………….5

3.Иерархичность систем………………………………………………………...6

4.Основные подходы к определению понятия "информация"……………….6

5.Классификация информации……………………………………………….10

6.Типы накладных и путевых листов…………………………………………12

7.Статистический учет…………………………………………………………16

8.Шум информационный………………………………………………………19

9.Особая информация. …………………………………………………………19

10.Количество информации. Формула Шеннона…………………………….21

11.Перечень общероссийских классификаторов, действующих в России на 2012 год…………………………………………………………………………22

Определения системы.

Система – это теория (например, философская система Платона). По всей видимости, этот контекст понимания системы был наиболее ранним – как только возникли первые теоретические комплексы. И чем универсальнее они были, тем больше была потребность в специальном термине, который обозначал бы эту целостность и универсальность.

Система – это классификация (например, периодическая система элементов Д. И. Менделеева). Особенно бурно возникали различные классификационные системы в ХVIII – ХIХ ст. Основная проблема классификаций заключается в том, чтобы они были существенными и не систематизировали объекты с точки зрения несущественных признаков.

Система – это завершенный метод практической деятельности (например, система реформатора театра К. С. Станиславского). Такого рода системы складывались по мере возникновения профессий, накопления профессиональных знаний и навыков. Такое применение термина возникает в цеховой культуре средневековья. Здесь понятие «система» употребляли не только в положительном смысле как средство эффективной деятельности, но и в негативном, обозначая им то, что сковывает творчество, гениальность. Блестящ в этом смысле афоризм Наполеона Бонапарта (1769–1821): «Что касается системы, то всегда надобно оставить за собой право на следующий день посмеяться над своими мыслями дня предыдущего».

Система – некоторый способ мыслительной деятельности (например, система исчисления). Этот вид системы имеет древние истоки. Они начинались с систем письма и исчисления и развились до информационных систем современности. Для них принципиально важна их обоснованность, что хорошо подметил французский моралист Пьер Клод Виктуар Буаст (1765–1824): «Строить систему на одном факте, на одной идее – это ставить пирамиду острым концом вниз». Отсюда становится понятным его же афоризм: «Творец системы – это арестант, который имеет притязание освещать мир лампою своей темницы».

Система – это совокупность объектов природы (например, Солнечная система). Натуралистическое употребление термина связано с автономностью, некоторой завершенностью объектов природы, их единством и целостностью.

Система – это некоторое явление общества (например, экономическая система, правовая система). Социальное употребление термина обусловлено непохожестью и разнообразием человеческих обществ, формированием их составляющих: правовой, управленческой, социальной и других систем. Например, Наполеон Бонапарт констатировал: «Ничто не продвигается вперед при политической системе, в которой слова противоречат делам».

Система – это совокупность установившихся норм жизни, правил поведения. Речь идет о некоторых нормативных системах, которые свойственны различным сферам жизни людей и общества (например, законодательная и моральная), выполняющих регулятивную функцию в обществе.

Система – совокупность элементов, находящихся в определенных отношениях друг с другом и со средой. (Л. фон Берталанфи)

Система – объективное единство закономерно связанных друг с другом предметов, явлений, а также знаний о природе и обществе. (БСЭ 2-е изд.)

Система - нечто целое, представляющее собой единство закономерно расположенных и находящихся в определенной связи частей. (Ожегов)

Система – совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов. (ISO 9000:2000)

Система – идущий процесс; набор имеющих данные свойства параметров, которыми являются вход, процесс, выход, управление через обратную связь и ограничение, и набор связей между параметрами и их свойствами. (Оптнер С.Л.)

Система означает не вещь, а перечень переменных, обеспечивающих однозначность преобразования. (Эшби У.Р.)

Система – это то, что приобрело целостность и форму в результате постоянного взаимодействия частей. (Сенге П.)

Система (от греч. - целое, составленное из частей; соединение) – множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, образующих определенную целостность, единство. Выделяют материальные и абстрактные системы. Первые разделяются на системы неорганической природы (физические, геологические, химические и др.) и живые системы (простейшие биологические системы, организмы, популяции, виды, экосистемы); особый класс материальных живых систем – социальные системы (от простейших социальных объединений до социально-экономической структуры общества). Абстрактные системы – понятия, гипотезы, теории, научные знания о системах, лингвистические (языковые), формализованные, логические системы и др. (БЭКМ)

Система (биологическая) – некоторая совокупность взаимодействующих элементов, которая образует целостный (биологический) объект. (Новосельцев В.Н.)

Система – любой комплекс динамически связанных элементов; все, состоящее из связанных друг с другом частей. (Бир С.)

Система – взаимозависимость и согласованность структурированной совокупности процессов, в результате которых создается целостный (специфический) эффект. (версия Старикова Н.П.)

Система (в философии): Появление в категориальном аппарате философии понятия «система» в соотнесении с «элементами» поставило их в связь с близкой по смыслу категориальной парой «целое/часть». Отличие новой пары понятий, позволившее ей сохраниться и даже укрепить в наше время свои позиции, состоит в том, что «система» подчеркивает организованный характер некоего множества (так и определял ее основоположник концепции «системного подхода» Л. фон Берталанфи, и это ее понимание оставалось инвариантным во всех предлагавшихся с тех пор вариантах определения системы), тогда как в понятии «целое» содержится лишь указание на связь составляющих его компонентов; именно поэтому системный подход оказался теснейшим образом связанным со структурным анализом – вплоть до их нередкого отождествления, и по этой же причине из системного мышления выросла синергетика как учение о процессах самоорганизации сложных систем, тогда как холизм в философии, взяв за основу идею целостности бытия, не вышел за рамки ее аморфного понимания и потому серьезного вклада в развитие онтологии, эпистемологии и методологии познания внести не смог. Вместе с тем, теория систем не отбросила представление о целостности, но включила его в свою онтологическую концепцию как обозначение важнейшего свойства систем, которые, при самых высоких уровнях сложности и жесткой структурной расчлененности, сохраняют такую цепкую связь своих подсистем и элементов внутри последних, которая сильнее, чем их связи с внешней средой, что и обеспечивает системе возможность самосохранения, самосовершенствования, саморазвития при неизменной качественной определенности. Так системная «идеология» вобрала в себя представление об отношениях «целое/части», сделав одним из важнейших своих методологических принципов правило: «идти в процессе познания системы не от частей к целому, а от целого к частям».

2. Различные свойства систем.

Эмерджентность — появление у системы свойств, не присущих элементам системы.

Мультипликативность — и позитивные, и негативные эффекты функционирования компонентов в системе обладают свойством умножения, а не сложения.

Синергичность — однонаправленность (или целенаправленность) действий компонентов усиливает эффективность функционирования системы.

Целостность — первичность целого по отношению к частям; появление у системы новой функции, нового качества, органично вытекающих из составляющих ее элементов, но не присущих ни одному из них, взятому изолированно.

Неаддитивность — принципиальная несводимость свойств системы к сумме свойств составляющих её компонентов.

Коммуникативность — существование сложной системы коммуникаций со средой в виде иерархии.

Адаптивность — стремление к состоянию устойчивого равновесия, которое предполагает адаптацию параметров системы к изменяющимся параметрам внешней среды (однако "неустойчивость" не во всех случаях

является дисфункциональной для системы, она может выступать и в качестве условия динамического развития).

Надёжность — функционирование системы при выходе из строя одной из её компонент, сохраняемость проектных значений параметров системы в течение запланированного периода.

Интегративность — наличие системообразующих, системосохраняющих факторов.

Эквифинальность — способность системы достигать состояний, не зависящих от исходных условий и определяющихся только параметрами системы.

Наследственность.

Развитие.

Порядок.

Самоорганизация.

3.Иерархичность систем.

Для того чтобы получить необходимые знания о большом объекте, наблюдатель последовательно рассматривает его по частям, строя его подсистемы. Далее он перемещается на более высокую ступень, на следующий уровень иерархии и, рассматривая подсистемы уже в качестве объектов, строит для них единую систему. Если совокупность подсистем оказывается снова слишком большой, чтобы можно было построить из них общую систему, то процедура повторяется, и наблюдатель переходит на следующий уровень иерархии и т.д.

Каждая из подсистем одного уровня описывается одним и тем же языком, а при переходе на следующий уровень наблюдатель использует уже метаязык, представляющий собой расширение языка первого уровня за счет средств описания свойств самого этого языка.

4. Основные подходы к определению понятия "информация".

Основным объектом изучения многих наук, и информатики в том числе, является информация. Современный уровень развития научного знания еще не позволяет, а возможно и никогда не позволит, дать точного и законченного определения этого основополагающего понятия. С развитием нашего представления о мире, в котором мы живем, с развитием науки расширяется и углубляется содержание понятия "информация".

Первоисточником данного термина является латинское слово informatio (изложение, истолкование, разъяснение), а вошло оно в русский язык, по мнению П.Я. Черных, в эпоху Петра I*(29).

На общелексическом, бытовом уровне понятие "информация" чаще всего толкуется как сведения, сообщения, передаваемые от человека человеку и осведомляющие о каких-то явлениях, событиях, процессах и т.д.

Однако это не исчерпывает всего содержания понятия "информация". Так, существует информация об окружающей действительности, которую человек получает через свои органы чувств, и она далеко не во всех случаях исходит от другого человека (температура окружающей среды, рельеф местности, время суток и т.п.).

Норберт Винер в своей работе "Кибернетика или управление и связь в животном и машине" определяет информацию как "обозначение содержания, черпаемого нами из внешнего мира в процессе приспособления к нему и приведения в соответствие с ним нашего мышления".

Мы видим, что информация определяется через категорию "содержание внешнего мира" и напрямую увязана с человеком, его мышлением и процессом приспособления человека к явлениям и событиям внешнего мира. Иными словами, Винер утверждает, что информация вне человеческого сознания не существует.

Многие современные представления о содержании понятия "информация" связаны с человеком и его способностью мыслить.

"Информация - это сообщение, осведомляющее о положении дел, о состоянии чего-нибудь"*(30).

Во всех случаях, когда идет речь о сведениях, следует понимать, что говорится об информации осмысленной, преобразованной человеческим сознанием. Согласно Словарю В.И. Даля, слово "сведения" происходит от "сведать", то есть узнать, получить сведения. Оно также является синонимом слов "знание", "известие", "уведомление"*(31).

Отождествление информации со сведениями или фактами, которые теоретически могут быть получены и усвоены, то есть преобразованы в знания, составляет суть антропоцентрического подхода к определению понятия "информация". Этот подход в настоящее время применяется наиболее широко и, в частности, в российском законодательстве.

Под информацией понимаются "сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессах независимо от формы их представления"*(32).

До последнего времени антропоцентрический подход удовлетворительно работал в области правовых и общественных наук. Однако в связи с широким внедрением вычислительной техники его недостатки все чаще дают о себе знать.

Во-первых, подход к информации только как к сведениям не позволяет адекватно интерпретировать информационные процессы в таких объектах, как компьютерные программы, компьютерные сети, системы искусственного интеллекта, системы, ориентирующиеся в состоянии неопределенности. Здесь процессы получения, преобразования, передачи информации могут проходить без этапа осмысления их человеком.

Во-вторых, в рамках антропоцентрического подхода невозможно найти адекватного объяснения генетической информации живой природы.

В связи с этим возникла потребность в изменении трактовки понятия информации. Оно было расширено и включило обмен сведениями не только между человеком и человеком, но также между человеком и автоматом, автоматом и автоматом, обмен сигналами в животном и растительном мире, передачу признаков от клетки к клетке.

Наиболее бурное и весьма плодотворное развитие проблема проникновения в сущность понятия "информация" получила в рамках теории информации и кибернетики.

Теория информации начинается с работ К. Шеннона, опубликованных в конце 40-х годов XX в., в которых под информацией понимались не любые сообщения, а лишь те, которые уменьшают неопределенность у получателя этого сообщения. Неопределенность же, по воззрениям К. Шеннона, существует тогда, когда происходит выбор одной из нескольких возможностей. В теории Шеннона на первый план выдвигалась идея кода и канала передачи информации, а количество информации, характеризующее данное сообщение, определялось множеством всех возможных сообщений и их вероятностей независимо от их смыслового содержания.

В начале 60-х годов Ю.А. Шрейдер предпринял попытку разработать методы определения того, как богатство состава и структурность информации, накопленной в объекте, влияют на ее прием и эффективность обработки для использования. Это было связано с задачами оптимизации управления. Так появилась семантическая теория информации, развитая Ю.А. Шрейдером*(33), которая отличается от теории информации К. Шеннона по своим исходным положениям. В теории Шрейдера акцент делается на свойствах приемника, воспринимающего и накапливающего информацию, и на оценке ее семантического (смыслового) значения, а вопрос о канале передачи информации уходит на второй план. Основная идея семантической теории информации заключается в том, что семантическую информацию, воспринимаемую данной системой, можно оценивать по степени изменения содержащейся в системе собственной семантической информации за счет накопления внешней информации.

В связи с этим можно выделить следующие виды информации, ее свойства и особенности их взаимодействия.

Внутренняя информация - информация как характеристика организованности любой системы, которую называют "структурной информацией"*(34).

Внешняя информация - информация как средство организации любой системы, то, что определяют как "относительную информацию", "оперативную (или рабочую) информацию", тесно связанную с отражением (если в одном объекте происходят изменения, отражающие воздействия другого объекта, то первый объект становится носителем информации о втором объекте). Яркий пример внешней информации и ее воздействия на биологические системы - ритмы солнечной активности, лунные ритмы и т.п. В мире животных к такой информации предлагается отнести электромагнитную сигнализацию четырех типов: сигналы-команды, обеспечивающие согласованное выполнение движения в стаях птиц, рыб, стадах млекопитающих, скоплениях насекомых; направляющие сигналы, по которым животные находят друг друга на больших расстояниях; координирующие сигналы, обусловливающие согласование физиологических процессов и поведения в группах и сообществах; синхронизирующие сигналы, обеспечивающие синхронизацию процессов как внутри организма, так и в сообществе и группе.

За истекшие с того времени полвека появилось множество работ, в которых с позиций разных наук, различных научных школ и даже различных идеологических установок исследуются всевозможные подходы к определению этого понятия.

Информация - это передача разнообразия (Эшби).

Информация - это оригинальность, новизна (Моль).

Информация - это вероятность выбора (Яглом).

Информация - это отраженное разнообразие (Урсул).

Информация - это мера сложности структур (Моль). Действительно, чем сложнее объект или процесс, тем больше информации в нем содержится и тем больше информации необходимо для его описания.

В.М. Глушков: "Информация в самом общем ее понимании представляет собой меру неоднородности распределения материи и энергии в пространстве и во времени, меру изменений, которыми сопровождаются все протекающие в мире процессы".

Энциклопедический словарь под редакцией А.М. Прохорова дает такое определение: "Информация (от латинского informatio - разъяснение, изложение) с середины ХХ века общенаучное понятие, включающее обмен сведениями между людьми, человеком и автоматом, автоматом и автоматом, обмен сигналами в животном и растительном мире, передачу признаков от клетки к клетке, от организма к организму; одно из основных понятий кибернетики".

Информация - это "определенная порция порядка"*(35).

Информация - это мера выбора самоорганизующейся системы*(36).

Информация, по мнению И.И. Юзвишина, - это "генерализационно-фундаментальная субстанция единого кодово-сотового пространства Вселенной, включающего воздух, воду, землю, солнечные и другие светоносные лучи, поля, их следы и весь спектр космических излучений, материализованных и дематериализованных сред, и выражающаяся через массу, скорость, энергию и другие формы, проявляющиеся в процессе материализации и дематериализации".

Информация - универсальная субстанция, пронизывающая все сферы человеческой деятельности, служащая проводником знаний и сведений, инструментом общения, взаимопонимания и сотрудничества, утверждения стереотипов мышления и поведения (ЮНЕСКО).

Возможно, что причина такой несогласованности заключается в том, что слово "информация" имеет бытовое происхождение и применялось задолго до его проникновения в науку.

Это действительно так, но объясняет лишь одну сторону проблемы. Вторая состоит в многоликости и многомерности понятия "информация". Существование такого количества определений характеризует информацию как общенаучную категорию, как "универсальную субстанцию".

Недетерминированный подход к понятию информации встречается также достаточно широко. Он состоит в отказе от определения информации на том основании, что оно является фундаментальным, как, например, материя и энергия. Так, например, мы не найдем определения информации и в таком уважаемом справочном издании, как Британская энциклопедия. Определение можно получить лишь косвенным образом через статью "Обработка информации и информационные системы", где говорится, что "... этот термин используют применительно к фактам и суждениям, получаемым в повседневной жизни от других живых существ, из средств массовой информации, из электронных баз данных, а также путем наблюдения явлений окружающей среды"*(37).

Не формулируя в настоящий момент четкого определения информации, попытаемся раскрыть ее сущность, описав те свойства информации, к осознанию и использованию которых человечество в своем развитии подошло.