Б. Иерархические уровни научного исследования систем апп.

Б1. Перечислите иерархические уровни научного исследования и дайте определение каждому иерархическому уровню.

Ответ Б1. Методология, принцип, теория, метод, модель, методика, практика.

Методология – наука о методах, философия данного предмета, ориентированная на решение прикладных задач. Субстратный подход – методология качественной оптимизации систем и процессов АПП.

Принцип – основополагающий момент научной теории АПП. В основу субстратного подхода положены принципы достижения системного эффекта и субстратной оптимизации целевых функций.

Теория – совокупность положений о возникновении, функционировании и развитии конкретной области знаний и класса объектов.

Метод – совокупность приемов и алгоритмов для решения прикладных задач, с помощью которых осуществляется переход от теории к практике. В субстратном подходе в качестве главного метода применяется алгоритм достижения системного эффекта и субстратной оптимизации целевой функции.

Модель – объект любой природы (материальный или идеальный, т.е. мыслимый), с помощью которого мы получаем информацию о другом объекте.

Методика – совокупность положений для решения частных проблем учета специфики и особенностей конкретных ситуаций управления.

Практика – материальный аспект бытия, то, ради чего существуют все указанные выше понятия.

Б2. Перечислите свойства моделей, дайте определение каждому свойству и приведите примеры.

Ответ Б2.

• Всякая модель одновременно является системой. Она достигает системного эффекта тем, что дает новые свойства, т.е. новую информацию.

• Модель всегда приближенно описывает объект, выделяя в нем только самое главное.

• Для каждого объекта можно построить множество моделей, каждая из которых описывает свое самое главное.

• Модель является гомоморфным отражением объекта, т.е. перенос информации осуществляется в одну сторону – от модели к объекту. В обратном направлении перенос информации будет неполным.

В1. Субстратный подход – методология построения оптимальных систем управления.

В1. Что такое субстратный подход? Дайте развернутое определение.

Ответ В1. Субстратный подход – методология, т.е. раздел философии, в котором изучаются методы и алгоритмы достижения системного эффекта и качественной оптимизации целевых функций путем выявления ключевых моментов эффективности – субстратов.

В2. Что такое субстрат? Дайте строгое философское определение. Дайте популярное определение субстрата и приведите примеры.

Ответ В2. Субстрат – это общее в классе объектов, подведенное под отношение целесообразности. Другими словами, всегда есть конкретная прикладная цель, ради достижения которой и вводится понятие субстрата. Кроме того, субстрат всегда обладает некоторым свойством общности в классе исследуемых задач. В более популярном изложении под субстратом понимается некоторый ключевой момент оптимизации целевой функции. Например, в задаче минимизации времени сборки в модели «Субстратная мозаика» мы выявляем три класса объектов: начало сборки, середина сборки и окончание сборки. В каждом классе объектов формулируются субстраты, зная которые сборка выполняется буквально за минуту.

В3. Сформулируйте алгоритм достижения системного эффекта применительно к решению задач субстратной оптимизации целевых функций в модели «Субстратная мозаика».

Ответ В3. Сначала на нулевом уровне абстрагирования мы формулируем прикладную цель исследования. Например, минимизировать целевую функцию S - числовое значение идентификационного кода сборки. Затем на четвертом уровне абстрагирования мы ставим всеобщую цель – получить системный эффект. Далее, мы выделяем классы задач и находим в них соответствующие субстраты из которых на втором уровне абстрагирования мы строим оптимальный алгоритм оптимизации целевой функции.

В4. Сформулируйте алгоритм субстратной оптимизации целевой функции в шестимерном пространстве управляемых параметров в модели «Субстратная мозаика».

Ответ В4. Сначала мы должны построить модель объекта управления, рассматривая его в качестве кибернетического черного ящика. Для этого мы задаем входное числовое значение только одному управляемому параметру и, анализируя информацию на выходе, строим модель функционирования первого параметра управления. Такую операцию мы повторяем последовательно для всех управляемых параметров. Затем мы используем типовой алгоритм субстратной оптимизации и решаем поставленную задачу.

В5. Опишите своими словами гносеологическую схему субстратного подхода.

Ответ В5. Гносеология – это раздел философии, который описывает процессы познания. Прежде, чем строить модели управления, необходимо познать объект управления, выявив в нем самое главное: классы задач и соответствующие субстраты. Это делается с помощью гносеологической схемы путем движения мысли по иерархическим (соподчиненным) уровням абстрактного мышления. Движение по этим уровням осуществляется в строгом соответствии со всеобщим алгоритмом (0-4-3-2-1-0):

1. Нулевой уровень абстрагирования – уровень практики, на котором формулируется прикладная цель исследования.

4. Четвертый уровень, уровень всеобщего. На этом уровне абстрактного мышления формулируются всеобщие (общие для всех) главные цели любого исследования – получить системный эффект, качественно оптимизировать целевую функцию.

3. Третий уровень, уровень класса задач, уровень общего. На этом уровне абстрактного мышления выявляются классы задач и соответствующие субстраты.

2. Второй уровень, уровень обобщенного алгоритма (уровень конкретно абстрактного). На этом уровне из выявленных субстратов строится алгоритм достижения системного эффекта или, иначе говоря, качественно оптимальная стратегия управления объектом.

1. Первый уровень, уровень особенного (специфики). На этом уровне учитывается специфика конкретной ситуации управления, если она есть.

0. Далее мы применяем полученный алгоритм на практике.

В6. Сформулируйте и объясните всеобщий алгоритм движения по уровням абстрагирования гносеологической схемы.

Ответ В6. Всеобщий алгоритм многоуровневого абстрактного мышления имеет такой вид: 0-4-3-2-1-0. Он описывает петлю познания, которая заключается в том, что сначала мы формулируем прикладную проблему на нулевом уровне абстрагирования, потом формулируем всеобщие, наиболее абстрактные цели любого исследования (получить системный эффект), затем выполняем главные процедуры субстратного подхода: выявляем классы задач и соответствующие субстраты. Далее из этих субстратов строится оптимальная стратегия управления объектом. На первом уровне, в случае необходимости, мы учитываем специфику данной ситуации управления.

В7. Почему субстратный подход можно назвать всеобщей, предельно универсальной методологией любого управления?

Ответ В7. Субстратный подход обоснован с помощью гносеологической схемы на философском уровне знания. Поэтому, используя дедуктивный способ обоснования от общего к частному, мы получаем наиболее достоверные знания согласно законам формальной логики. Кроме того, все основные положения субстратного подхода подтверждаются с помощью серии имитационных моделей. Практика – критерий истины –так гласит главный тезис современной философии.