- •Основы системного анализа Раздел 1. Основы теории систем
- •1.1. Основные понятия теории систем.
- •1.2. Классификация систем.
- •1.3. Закономерности систем.
- •1.4. Теория систем и системный анализ в общей структуре системных исследований
- •1.4.1. Структура научного направления
- •1.4.2. Компоненты системных исследований
- •1.4.3. Эволюция системного подхода
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по разделу
- •Раздел 2. Теория моделирования и управления системами.
- •2.1.Формальные модели систем.
- •2.1.1. Модельное описание системы в виде множества элементов.
- •2.1.2. Модельное описание системы в виде структурной модели.
- •2.1.3. Модельное описание системы в виде функциональной модели.
- •2.2.Управление системами.
- •2.2.1. Взаимодействие системы с внешней средой.
- •2.2.2. Управление системой.
- •Вопросы для повторения
- •3.1.2. Проблема и проблематика.
- •3.1.3. Проблемы целеобразования.
- •3.1.4. Цели и критерии.
- •3.2. Основы методологии системного анализа.
- •3.2.1. Принципы системного анализа
- •3.2.2. Этапы системного анализа
- •Вопросы для повторения
- •Резюме по разделу
- •Раздел 4. Модели и методы в системном анализе
- •4.1. Моделирование как один из основных этапов системного анализа.
- •4.1.1. Понятие модели
- •4.1.2. Этапы моделирования
- •4.1.3. Классификация моделей.
Вопросы для повторения
Дайте определение общей теории систем.
Укажите связь понятий «объект» и «система».
Приведите пример нескольких систем, соответствующих одному объекту.
Укажите различие между понятиями «элемент системы» и «подсистема».
Приведите пример, когда в одной системе некоторый объект является элементом, а в другой – подсистемой.
Приведите примеры связей между элементами системы.
Укажите основные классификационные признаки систем.
Обоснуйте на примере нестрогость классификации систем.
Проведите классификацию самостоятельно выбранной системы по классификационным признакам таблицы 1.1.
Сравните закономерности систем: неаддитивность, эмерджентность и синергизм.
Сравните закономерности систем: обособленность и совметимость.
Нарисуйте схему выбранного в качестве примера научного направления.
Назовите компоненты системных исследований.
Дайте определения системного подхода и системного анализа.
Укажите отличия традиционного системного подхода от системологии.
Резюме по разделу
В разделе рассмотрены основы общей теории систем: даны базовые определения и классификация систем. Проведен анализ общих закономерностей систем. Рассмотрена структура научного направления, с одной стороны, и системных исследований, с другой. Показано, что системные исследования могут в настоящее время рассматриваться как самостоятельное научное направление. Прослежена эволюция системного подхода и его принципов; выявлены различия традиционного системного подхода и системного подхода ноосферного этапа развития науки, т.е. системологии.
Раздел 2. Теория моделирования и управления системами.
Цели и задачи изучения раздела
Целью изучения данного является ознакомление с основными подходами к модельному описанию и управлению сложными системами.
При этом ставятся следующие задачи:
изучение основных подходов к моделированию систем;
ознакомление с понятийным аппаратом теории управления;
ознакомление с основными задачами и принципами управления.
2.1.Формальные модели систем.
Моделью называется упрощенное подобие объекта, отражающее все его свойства необходимые для проведения исследования. Сложность подробного описания системы приводит к необходимости использования упрощенных формальных (описательных) моделей. Самыми простыми моделями систем являются: модельное описание в виде множества элементов, структурная модель и функциональная модель системы.
2.1.1. Модельное описание системы в виде множества элементов.
Множество элементов системы A= {ai }, i=1,…,n является самой простейшей формальной моделью системы.
Множеством называется совокупность элементов, для которой должны выполняться следующие требования:
1) в множестве не может быть одинаковых элементов;
2) впорядок следования элементов в множестве не имеет значения;
3) любой элемент либо принадлежит, либо не принадлежит рассматриваемому множеству.
Приведенное определение выделяет множество среди других видов совокупностей. В частности, если в совокупности возможно несколько экземпляров одного и того же элемента, то оно называется мультимножеством или комплектом. Если в совокупности установлен порядок следования элементов, то она называется кортежем или вектором. Если некоторый элемент может лишь в некоторой степени (с определенным значением функции принадлежности) входить в совокупность, то эта совокупность называется нечетким множеством.
Представление системы в виде множества элементов может быть задано тремя способами:
- перечислением элементов;
- заданием порождающего алгоритма;
- указанием общих свойств элементов системы, включаемых в рассматриваемое множество.
Первый способ может быть использован только в случае конечного количества элементов в системе. Второй способ применим еще и для счетных (по количеству элементов) систем. Третий способ является наиболее универсальным поскольку может использоваться для задания и конечных и бесконечных (счетных и несчетных) по количеству элементов систем.
Необходимо отметить, что элемент множества (в отличие от элемента системы) никакими свойствами не обладает. Единственное, что можно сказать об элементе множества – входит он или нет в состав других множеств. На этом построены все операции над множествами: объединение, пересечение, разность и др.
Модельные описания систем в виде множества элементов используются для решения простейших задач, связанных с определением наличия (отсутствия) в их составе искомых компонентов.