КР1 (Болсунов Константин Николаевич)

-типу обмена: вещественные, энергетические и информационные (информируемые системы, информирующие системы, информационные системы)

24. Какие явления определяются как «преобразования» приведите примеры преобразований системы и в системе.

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. Например: изменение окружающей среды, ландшафта, укрепление/ослабление иммунитета организма и т.д.

25. В чем разница между системами - объектами и системами - процессами? Привести примеры.

1) S-объекты - элементами являются предметы, другие объекты.

Примеры: блок питания, сердечно-сосудистая система, структура организации и т.п.

2) S-процессы - элементами являются операции над объектами.

Примеры: процессы метаболизма, производственный процесс, проведение эксперимента и т.п.

26. Определите естественные и искусственные системы-объекты и системы-процессы. Приведите примеры.

1) Естественные S - созданные природой.

Примеры: солнечная система, растение, живой организм и прочее.

2) Искусственные S - созданные человеком с целью осуществления необходимых или желательные для него изменений.

14

Примеры: автомобиль, компьютер, система вентиляции, измерительный прибор и прочее.

27. Какие системы относятся к информационным?

Информационные системы - системы сбора, хранения, обработки и передачи информации, необходимой для удовлетворения потребностей управления. Любая информационная система складывается из обеспечивающих подсистем.

Примеры: система органов чувств человека, автоматизированные системы управления, информационные системы по снижению издержек производства

и т.п.

Существует 3 основных типа информационных систем (см.28 вопрос)

28.Определите типы информационных систем.

•Информируемые системы, имеющие хотя бы один информационный вход;

•Информирующие системы, имеющие хотя бы один информационный выход;

•Информационные системы, имеющие некоторое количество информационных входов и выходов.

29.Какие системы известны Вам как организованные системы? Приведите примеры.

Организованные системы это такие, для которых удается связать взаимодействие элементов между собой (характер поведения) в виде детерминированных (аналитических или графических) зависимостей.

Примеры: отображение атома в виде планетарной системы, состоящей из ядра и электронов; описание работы сложного электронного устройства с помощью

15

системы уравнений, учитывающей особенности условий его работы (наличие шумов, нестабильности источников питания и т. п.

30. Что такое «самоорганизующиеся системы»?

Самоорганизующиеся системы содержат активные элементы, обладают свойствами, полезными для ее существования, для приспосабливания к изменяющимся условиям ОС, но в тоже время вызывающими неопределенность, затрудняющими управление системой.

31. Какими параметрами определяется состояние системы

Состояние системы определяется значениями ее характеристических параметров, параметров составляющих ее элементов, положением системы в пространстве, а также значениями их производных. Эти значения могут изменяться во времени и в пространстве, что означает переход системы из одного состояния в другое.

16

Часть 2. Описание систем

моделирования. В чем смысл мысленного моделирования? Что нового можно

8.Какие виды описаний систем вам известны? Какая информация о системе в

9. Почему модель рассматривается как «опосредованное описание» системы?

2

1. Почему описание системы рассматривается как ее модель?

Одним из путей повышения эффективности познавательной деятельности человека может быть замещение объекта познания другим объектом –

моделирующим объектом или моделью, имеющей определенные преимущества перед исходным объектом за счет сохранения наиболее существенных свойств и особенностей замещаемых объектов. При этом несущественные свойства и части моделируемого объекта в модели могут отсутствовать. Процесс опосредованного познания по второму пути может быть представлен схемой, приведенной на рис., в которой модель выступает в роли средства познания. В то же время для изучения модели могут быть необходимы и другие средства познания – набор инструментов, позволяющих изучать ее свойства.

Термин “модель” происходит от латинского слова modus - мера, масштаб, способ действия. В частности, оно обозначает копии предмета или процесса, служащих для их изучения. Примером таких копий может служить голова человека, которая для портновского манекена не моделируется, является несущественной деталью, но та же голова в живописном или словесном портрете человека является главной.

Обобщенное определение термина “модель”: “Модель есть система,

исследование которой служит средством (средством познания, авт.) для получения информации о другой системе”.

3

2. Какие два признака характеризуют модель?

• - “модель” всегда модель чего-то, представитель естественных или искусственных “оригиналов”, которые сами, в свою очередь, могут быть моделью; модель и оригинал обычно являются системами;

• - модели охватывают не все свойства оригинала, а только те, которые существенны для того, кто применяет модель.

3. Каким требованиям должна удовлетворять модель некоторого объекта или явления?

Соответствие модели требованиям, которые предъявляются к исследованию.

Должны удовлетворяться следующие требования к моделям:

•адекватность, то есть соответствие модели исходной реальной системе и учет, прежде всего, наиболее важных качеств, связей и характеристик. Оценить адекватность выбранной модели, особенно, например, на начальной стадии проектирования, когда вид создаваемой системы ещё неизвестен, очень сложно. В такой ситуации часто полагаются на опыт предшествующих разработок или применяют определённые методы, например, метод последовательных приближений;

•точность, то есть степень совпадения полученных в процессе моделирования результатов с заранее установленными, желаемыми. Здесь важной задачей является оценка потребной точности результатов и имеющейся точности исходных данных, согласование их как между собой, так и с точностью используемой модели;

•универсальность, то есть применимость модели к анализу ряда однотипных систем в одном или нескольких режимах функционирования. Это позволяет расширить область применимости модели для решения большего круга задач;

•целесообразная экономичность, то есть точность получаемых результатов и общность решения задачи должны увязываться с затратами на моделирование. И удачный выбор модели, как показывает практика, -- результат компромисса между отпущенными ресурсами и особенностями используемой модели; и др.

4

4. В чем главная отличительная черта моделирования по отношению к другим методам познания?

Моделирование в широком смысле является основным методом научных исследований во всех областях знания и единственным научно обоснованным методом оценок систем произвольной природы, используемым при принятии решений во всех сферах человеческой деятельности.

Главная отличительная черта - использование нового объекта, замещающего изучаемый объект. Поэтому моделирование определяется как метод опосредованного познания. В общетеоретическом смысле это означает “осуществление каким-либо способом отображения или воспроизведения действительности для изучения имеющихся в ней объективных закономерностей”.

5. Какие виды моделирования вам известны?

1)познавательный процесс, содержащий переработку информации поступающей из внешнего мира о происходящих в нем явлениях;

2)математическая запись, составленная на основании суммы образов и содержащая описание динамики физических или других закономерностей, (знаковая модель);

3)создание некой искусственной системы – системы-модели (другой системы), имеющей определенное сходство с первой системой (оригиналом);

6. Дайте характеристику мысленного эксперимента как процесс моделирования. В чем смысл мысленного моделирования? Что нового можно получить с его помощью?

Мысленный эксперимент (или «рассуждение») есть ничто иное, как мысленное моделирование. Модель начинает выполнять определенную функцию в исследовании, при этом под «функцией» понимается способность модели давать исследователю возможность получать относительно оригинала знание определенного вида (описательное, предсказательное, измерительное и другие).

Методы системного анализа базируются на описаниях тех или иных фактов, явлений, процессов, т.е. информации о системе, которую получают в ходе выполнения исследований. Любое описание на любом языке отражает только некоторые стороны явлений и никогда не является абсолютно полным,

5

т.е. описание, отражая наши знания, всегда остается относительным. Такое представление об описании очень близко к пониманию его как “идеальной” модели, "модельного описания", отражающего именно те особенности изучаемого явления, которые и интересуют исследователя.

7. Как можно охарактеризовать «Описание» объекта или явления как их модель?

Термин “описание” - систематизированная совокупность сведений об изучаемой системе, которая характеризует определенную группу ее свойств и представлена в заранее оговоренном виде; - способ представления системных знаний. Главным становится - полнота описания и способ структуризации сведений. Для простых по устройству систем построение описаний не представляет особого труда. Но уже описание сложных многофункциональных систем с большим числом элементов и подсистем, а еще в большей степени для сверхсложных систем, характеризующихся еще и вероятностными законами функционирования, разработка описаний представляется весьма сложной задачей. Поэтому для характеристики системы вводится сразу несколько описаний, которые отображают определенные группы ее свойств и позволяют выявить ее упорядоченность, структурность и функциональную организованность и т.п.

Не менее важным является способ представления системных знаний пользователю. В общем случае отсутствует универсальный способ отображения структур знаний о системах; даже одни и те же сведения могут быть представлены разными способами отображения.

Достоверную информацию о системе дают сведения об ее устройстве и функционировании, которые могут быть собраны в двух независимых описаниях. Но, как показывает практика, для полного представления о системе (особенно о сложной системе) необходимо ввести еще несколько ее описаний, дополняющих основные.

Таким образом, получить представление о той или иной системе позволяют ее описания, в которых собираются сведения, характеризующие ее различные свойства: назначение, устройство, свойства ее элементовподсистем, функции и законы поведения, связь с ОС и т.д.

Важным при этом становится полнота описания и способ структуризации сведений.

6

8.Какие виды описаний систем вам известны? Какая информация о системе в них собираться?

•функциональное, позволяющее понять назначение системы и ее функции

позволяет оценить назначение системы, ее отношение с другими системами, контакты с окружающим миром и направления возможных функциональных изменений. Эти изменения ведутся в зависимости от целевой функции. Среди них можно выделить:

1)пассивное существование, 2) существование в качестве материала для других систем, 3)обслуживание систем более высокого порядка, 4)противостояние другим системам и преобразование других систем и внешней среды.

Функциональное описание представляют в виде иерархической структуры, включающей в себя все элементы подсистемы, законы внешнего и внутреннего функционирования и оценку эффективности работы всей системы.

•морфологическое, содержащее характеристику устройства системы;

позволяет судить о составе элементов системы, связях и структуре системы. При этом имеет значение только те свойства эл-ов, кот-е определяют их взаимодействие с другими элементами системы. МО также иерархично и может быть дано на нескольких уровнях.

МО начинается с разбиения системы на части – декомпозиция. МО начинается с характеристики элементного состава, который может быть гомогенным, гетерогенным и смешанным.

После этого исследуется свойства элементов, которые классифицируются по следующим признакам:

= по содержанию: информационные, энергетические, вещественные и смешанные. = по происхождению: физические, химические, биологические. = по степени специализации = по степени свободы выполнения функций = по времени действия.

В свою очередь подсистемы делятся на эффекторные, рецепторные,

рефлексивные, неопределенные.

7