КР1 (Болсунов Константин Николаевич)

Иерархия (hiezosazche — священная власть, греч.) — это расположение частей целого в порядке от высшего к низшему.

4.В чем проявляется принцип относительности понятий при определении системы

Принцип относительности проявляется в разнородности понятий «система», т.е определение система можно рассматривать с разных точек зрения.

Система:

•комплекс взаимодействующих компонентов (Л. фон Берталанфи).

•совокупность элементов, находящихся в определённых отношениях друг с другом и со средой (Л. фон Берталанфи).

•целое, составленное из многих частей. Ансамбль признаков. (К. Черри).

•множество взаимосвязанных элементов, обособленное от среды и взаимодействующее с ней, как целое (Ф. И. Перегудов, Ф. П. Тарасенко).

•размещение, множество или собрание вещей, связанных или соотносящихся между собой таким образом, что вместе они образуют некоторое единство, целостность; размещение физических компонентов, связанных или соотносящихся между собой таким образом, что они образуют или действуют как целостная единица» (Дистефано)

•комбинация взаимодействующих элементов, организованных для достижения одной или нескольких поставленных целей (ГОСТ Р ИСО МЭК

15288–2005).

•конечное множество функциональных элементов и отношений между ними, выделенное из среды в соответствии с определенной целью в рамках определенного временного интервала (В. Н. Сагатовский).

•отражение в сознании субъекта (исследователя, наблюдателя) свойств объектов и их отношений в решении задачи исследования, познания (Ю. И. Черняк).

•система S на объекте А относительно интегративного свойства (качества) есть совокупность таких элементов, находящихся в таких отношениях, которые порождают данное интегративное свойство (Е. Б. Агошкова, Б. В. Ахлибининский).

•совокупность интегрированных и регулярно взаимодействующих или взаимозависимых элементов, созданная для достижения определенных целей, причем отношения между элементами определены и устойчивы,

4

а общая производительность или функциональность системы лучше, чем

у простой суммы элементов (PMBOK).

•устройство, которое принимает один или более входов и генерирует один или более выходов. (Дреник)

•устройство, процесс или схема, которое ведет себя согласно некоторому предписанию; функция системы состоит в оперировании во времени информацией и (или) энергией и (или) материей для производства информации и (или) энергии и (или) материи» (Д. Эллис, Ф. Людвиг).

5.Какая система называется "метасистемой ", "подсистемой", "элементом системы"?

Метасистема – это совокупность взаимодействующих объектов, в рамках которых осмысливаются функции объекта. Функция всегда относительна. В зависимости от метасистемы,в которой мы используем данный объект, можно определить разные функции.

Методология научного исследования и практического освоения сложноорганизованных объектов,при которой на первое место ставится не анализ составных частей объекта как таковых,а его характеристика как определенного целого,раскрытие механизмов,обеспечивающих целос-тность объектов

Подсистема – Достаточно обособленная совокупность элементов, выполняющая некоторую частную функцию. Подсистема - это объект системы, который можно представить в виде самостоятельной системы, состоящей из элементов и обладающей определенной целостностью.

Т.е. подсистеме присущи свойства системы:

•Она состоит из двух и более элементов и способна к какой-либо деятельности

•Подсистема способна к образованию новых свойств, отсутствующих у ее элементов (эмерджентность) и образованию новых элементов (интегративность)

•Подсистема обладает структурой и организацией

•Элементы подсистемы находятся в постоянном взаимодействии и имеют связи между собой.

5

Элемент системы-некоторая часть системы (подсистемы) ,полученная при ее разделении (членении) в соответствии с заранее выбранным принципом иимеющая самостоятельное значение по отношению к целевым функциям системы

6.Определите понятие "система" с позиций системного подхода через понятия элемент, окружающая среда, целевая функция

Система - множество элементов, определенным образом связанных и взаимодействующих между собой для выполнения заданных целевых функций. Где целевая функция - внешняя по отношению к системе ситуация, к осуществлению которой она стремится. Окружающая среда теоретически включает все, что не входит в систему.

7.Дайте определение основных понятий, входящих в определение понятие «система», определенного с позиций системного анализа

При этом под "элементом" понимается некоторая часть системы (подсистемы), полученная при ее разделении (членении) в

соответствии с заранее выбранным принципом и имеющая самостоятельное значение по отношению к целевым функциям системы. Так как возможны различные принципы разделения, то одна и та же система может быть представлена разным количеством подсистем-элементов. Сами элементы также состоят из частей – подэлементов, компонентов, а S входит в другую систему более высокого уровня – метасистему. “Отношение”, которое характеризует “взаимозависимость двух или более объектов либо явлений абстрактного или конкретного типов”. Очевидно, что понятие связь тоже можно рассматривать как некоторое отношение зависимости,

обусловленности, общности между элементами, обеспечивающее выполнение определенные целевых функций.

“Целостность” понимается как особое системное свойство, позволяющее выделить систему и все к ней принадлежащее из остального мира, свойство, которого не имеет ни одна часть системы при любом способе ее членения.

6

8.Дайте определение понятия "система" с позиций теории управления через понятия вход, выход, связь, отношение. Определите понятия обобщенных "вход" и "выход

Система – объект, отличающийся составом элементов, структурой их связей, параметрами , имеющий хотя бы один вход и один выход, которые обеспечивают связь с ОС ,характеризующийся законами поведения и изменяющий поведение при поступлении управляющих воздействий.

Входвнешнее отношение "окружающая среда-система". Выход-внешнее отношение "система-окружающая среда".

Совокупность всех входов (и выходов)-обобщенный вход (и выход).

Как «технология» характеризуется как система? Какие определения этого понятия Вам известны? Что рассматривается в этой системе как «вход» и как «выход»

Технология - это сочетание квалификационных навыков, оборудования, инфраструктуры, инструментов и технических знаний, необходимых для осуществления желаемых преобразований в материалах, информации или людях.

9.Что такое "целевая функция"? Как определяется система целевых функций? Что такое "частные целевые функции"

Целевая функция внешняя по отношению ситуация, к осуществлению которой она стремится.

VS={Vi}, где Vi - одна из целей (назначений), которую может выполнять (или выполняет) данная система

Частные целевые функции (ЧЦФ) есть функции, без которых не может быть получена основная целевая функция.

11.Что включается в понятие "окружающая среда"? Что считать реальным окружением системы?

В понятие “Окружающая Среда” теоретически включают все, что не входит в рассматриваемую систему. Реальная ОС как метасистема (надсистема) состоит из систем, включающих хотя бы один элемент, выход которого реализует

7

внешнее отношение “S → ОС”, либо элемент, вход которого реализует внешнее отношение “ОС → S”. В общем случае в ОС могут присутствовать так называемые замкнутые (обособленные) подсистемы элементов, т.е. такие, которые не имеют ни входов, ни выходов для контактов с другими системамиэлементами ОС. Оценить их присутствие можно только по косвенным проявлениям их существования.

12. Назовите составляющие, которые включаются в "окружение" системы. Из каких составляющих строятся "экосистемы"?

В реальной ОС целесообразно выделить несколько составляющих так называемых “сфер”: геосфера, атмосфера, биосфера, техносфера, и астросфера. Из гео-, био- и атмосфер складываются экосистемы; астросфера связана с системой ближнего космоса, нашей планетарной системой, техносфера является продуктом деятельности человечества, она прочно входит и оказывает все большее влияние на все сферы реальной ОС.

13. Поясните понятие «черного ящика» и процесс его «просветления».

Чёрный я́щик — термин, используемый для обозначения системы, внутреннее устройство и механизм работы которой очень сложны, неизвестны или неважны в рамках данной задачи.

«Метод чёрного ящика» — метод исследования таких систем, когда вместо свойств и взаимосвязей составных частей системы, изучается реакция системы, как целого, на изменяющиеся условия.

Изучение системы по методу чёрного ящика сводится к наблюдениям за ней и проведению экспериментов по изменению входных данных, при этом в ходе наблюдения над реакциями системы на внешние воздействия достигается определённый уровень знаний об исследуемом объекте, позволяющий осуществлять прогнозирование поведения «чёрного ящика» при любых заданных условиях.

14. Какой функционал определяет поведение системы?

8

Функциональное описание исходит из целевых функций (одной или нескольких), которые выполняет (или может выполнить) система. В качестве примеров простых функций укажем следующие:

-пассивное существование;

-материал для других систем;

-обслуживание систем более высокого порядка;

-противостояние другим системам;

-преобразование других систем и Окружающей Среды и т.д.

Для сложных и сверх сложных систем формулировка единой “глобальной” целевой функции представляет сложную и неоднозначную задачу. Ее достижение зависит от одновременного выполнения нескольких целевых функций, одинаковых по значимости для системы, чаще всего взаимосвязанных, а иногда и взаимоисключающих.

Существует закон поведения, в соответствии с которым при подаче на любой вход системы воздействия она изменяет свое поведение.

Для описания поведения системы достаточно найти М уравнений, связывающих входные воздействия xn с реакциями на ее выходах ym,:

= ( 1, 2, . . . , . . . , 1, 2, . . . , . . . ) | = 1,,{ }С

где F – некоторый функционал, так как его аргументы xn=f(t) сами являются

фиксированный момент времени (мгновенная рабочая ситуация), для которого установлены эти аналитические связи

Кроме управляющих входов, на систему могут поступать воздействия из Окружающей Среды (ОС, на рис. 2.1), которые изменяют параметры системы {u}1R и искажать законы ее поведения. Воздействующие факторы со стороны ОС могут со временем изменяться, что в свою очередь может повлечь изменения в поведении системы. Поэтому в уравнениях (2.1) должны учитываться свойства системы в виде множества ее параметров {U}C.

15. Зачем нужно фиксировать определенный момент времени и состояние окружающей среды при описании системы?

9

Наверное, потому что системы, если они динамические, непостоянны, они постоянно изменяются с течением времени, на них влияет внешняя среда, которая так же изменчива. Иными словами, для более полной картины описания, чтобы не обобщать, а учитывать, что это описание в данный момент. Сюда же можно отнести принцип Ле Шателье, типа фиксировать моменты чтобы отследить влияние воздейстия на состояние системы

Принцип Ле-Шателье утверждает, что “если на любую систему, находящуюся в стационарном режиме (состояния В1 и В2, см. слайд 25), подействует внешнее возмущение Р, то в ней произойдут изменения (ΔR1 и ΔR2 ), которые уменьшат результат его действия”

16. Какие процессы определены как "преобразования"? Приведите примеры.

Преобразования - искусственные процессы, в которых те или иные свойства объекта претерпевают изменения при участии людей и технических средств, в следствии чего достигается желаемое состояние объекта

10

17. Как можно отобразить устройство системы?

В виде блок-схемы или графа.

При отображении структуры системы в виде блок-схемы ее элементы отображаются в виде прямоугольников, внутри которых записываются идентификаторы элементов. Прямоугольники соединяются стрелками, указывающими направление передачи воздействий и сигналов между элементами. Каждый элемент может иметь в общем случае связь с любым другим элементов этой системы. Некоторые из элементов должны иметь входы или выходы для связи системы с ОС.

Отображение структуры в виде графа использует другие обозначения: точкой (кружком) отображаются элементы системы, а стрелками - связи между ними. В ряде задач подобное отображение структуры более удобно для аналитических и графических методов исследования характеристик систем. Специальные обозначения, вводимые при построении графов системы, позволяют улучшить наглядность графа и, следовательно, способствуют более качественному ее анализу. На приведенном графе отражены элементы, имеющие различные связи с ОС и с элементами ВС.

Следует отметить еще один способ, характерный для отображения структур систем-процессов в виде “сетевой структуры” или “сети”. Как правило, это способ позволяет провести декомпозицию системы во времени; он используется для отображения порядка действия технической системы, этапов деятельности человека, последовательностей операций над объектом (веществом, энергией, информацией).

18. В чем разница между функциональной, структурной схемами и графом системы?

Блок-схема: состоит из прямоугольников, соединенных стрелками, указывающими направление передачи воздействий и сигналов между элементами. Блок-схемы бывают структурной или функционально.

В структурной схеме в прямоугольниках записываются идентификаторы отдельных узлов или подсистем, и она отражает их взаимозависимости при выполнении назначения системой. В функциональной схеме используются идентификаторы отдельных функций (операций), поэтому такая схема отражает взаимосвязь частных функций, последовательность их выполнения при выполнении функционального назначения системы.

11

Графы: точкой (кружком) обозначаются элементы системы, а стрелками – связи между ними.

19. Как представить обобщенную структуру системы?

Обобщённая структура системы:

20. Что такое «системообразующий фактор»?

Системообразующий фактор – признак, который объединяет объекты в систему

21. Как выбрать критерий классификации? Приведите классификацию систем по различным критериям.

Чтобы выбрать критерий классификации надо установить универсальную и точную характеристику для определённой системы. Классификация систем по различным критериям: естественные и искусственные; динамические и статические; системы-предметы и системы-процессы; открытые и замкнутые; информационно-проницаемые или информационно-непроницаемые; целенаправленные или целеустремлённые системы; самоорганизующиеся.

12

22. Какие системы представляются как статические, а какие рассматриваются как динамические? Приведите примеры.

Статические системы – системы, независящие от времени или системы, которые не изменяют элементный состав и структуру и не реализующие никакие функциональные процессы. Например: глобус, организационная структура учреждения.

Динамические системы – системы, изменяющиеся во времени или системы, способные изменять свое состояние под влиянием воздействий. Например: кровь, текущая в теле человека, любые другие, изменяющиеся во времени процессы.

23. Какие системы определяется как простые и как сложные? Какие еще градации в классификации систем Вам известны?

Простые системы – состоят из небольшого количества элементов и характеризуются простым динамическим поведением.

Сложные – их структура отличается разветвленностью и разнообразием связей, но они поддаются точному описанию; описание их поведения представляет достаточно сложную задачу.

Очень сложные – точно и подробно характеризовать эти системы можно только применяя для описания их структуры и поведения вероятностные законы.

Сверх сложные – полное описание этих систем невозможно, поэтому изучение ограничивается созданием моделей, которые характеризуют те или иные свойства.

Также существует классификация по:

-уровню организации: хорошо организованные (удается связать в/д элементов между собой в виде детерминированных), плохо организованные (не ставится задача учета всех компонентов и связей), самоорганизующиеся (содержат активные эл-ты, обладают св-вами, полезными для её сущ., но в то же время вызывающими неопределённости, затрудняющими управление системой)

13