Дәріс №3. Өзін-өзі тексеру сұрақтары немесе тесттер

1. Жүйелік анализ сатылары

2. Гэйн – Сарсон әдістемесі бойынша жүйелік анализ

Дәріс №4. АҚПАРАТТЫҚ ЖҮЙЕ БАСҚАРУ ЖҮЙЕСІНІҢ НЕГІЗГІ БӨЛІГІ РЕТІНДЕ. АЖ СИПАТТАУ ӘДІСТЕРІ.

• АЖ сипаттаудың сапалық және сандық әдістері.

• Кибернетикалық жағынан жақындау.

• АЖ динамикалық сипаттау. АЖ каноникалық түрде сипаттау. АЖ агрегаттық сипатталуы.

Аж сипаттаудың сапалық және сандық әдістері

1948 жылы белгілі математик Норберт Винер біруақытта АҚШ және Францияда «Кибернетика, немесе жануар мен машинадағы басқару мен байланыс» атты кітабын шығарды. Соңыра кибернетиканың оның объектілері, пәні мен мақсаттарын анықтауға жақын басқа анықтамалар шықты. Оқу объектісі күрделі динамикалық жүйелер, пәні – жүйені басқарумен байланысты ақпараттық процестер, мақсаты – басқарудың тиімді нәтижелерін алуға арналған техникалық құралдар мен тәсілдер, принциптер құру болып табылады.

Кибернетикалық жағынан жақындау

Кибернетика (грек тілінен аударғанда басқару шеберлігі) – бұл күрделі жүйелерді кері байланыспен басқару туралы ғылым. Ол математика, техника және нейрофизиологиямен туындады және кері байланыс механизмі бар тірі, сонымен қатар өлі жүйелердің толық класын қызықтырды.

Егер 17-ші және 18-ші ғасырлардың басы – парлы машиналар ғасыры болса, онда қазіргі уақыт байланыс және басқару ғасыры. Бұл процестерді меңгеру барысында кибернетика біршама өзінің үлесін қосты. Ол басқару моделі мен байланысының әдістерін оқытады, бұл зерттеуде оған тағы бір түсінік енгізу керек болды, бірақ бірінші рет ақпарат түсінігі (латын тілінен танысу) жаратылыстануда фундаментальды статус алды.

Өзінің фундаментальды түсінігі – жүйе, модель, басқару, ақпарат-кибернетика көмегімен басқару процестерінің ұқсастығы әртүрлі жүйелерде заңды екендігін көрсетті, және ол ақпаратты (биологиялық, техникалық, қоғамдық және т.б.) тасымалдау табиғатына тәуелсіз ақпараттық процестерде көрсетіледі. Кибернетика басқару процестерін модельдеу және пайдалану тиімділігін көрсетті.

Кибернетикада зерттеудің негізгі объектісі кибернетикалық жүйе болып табылады. Жалпы (немесе теориялық) кибернетикада мұндай жүйелер абстрактілі, олардың шынайы физикалық табиғатына қатыссыз қарастырылады. Абстракцияның жоғары деңгейі кибернетикаға әртүрлі табиғаттың (мысалы, техникалық, биологиялық және әлеуметтік) жүйелерін оқытуға жалпы құралдар табуға мүмкіндік береді.

Абстрактілі кибернетикалық жүйе жүйе элементтері деп аталатын бір-бірімен байланысқан объектілердің жиынтығын көрсетеді, ақпаратты қабылдауға, есте сақтауға және қайта өңдеуге, сонымен қатар ақпаратпен алмасуға мүмкіндігі бар. Кибернетикалық жүйе мысалы ретінде техникада (мысалы, автопилот немесе мекемеде тұрақты температура сақтауды қамтамасыз ететін реттеуіш), әртүрлі автоматты реттеуіштер, электронды есептеуіш машиналар (ЭЕМ), адамның миы, биологиялық популяциялар, адамзат қоғамы болуы мүмкін.

Аж динамикалық сипаттау. Аж каноникалық түрде сипаттау. Аж агрегаттық сипатталуы

Кибернетикалық жүйе элементтері арасында байланысты ұйымдастыру осы жүйенің құрылым атауын алады. Жүйені тұрақты және айнымалы құрылыммен ерекшелейді. Құрылымның өзгеруі жалпы жағдайда барлық жүйені құрайтын элементтер жағдайынан және барлық жүйенің енгізілген сигналдарынан функция ретінде беріледі.

Демек, жүйенің функционалдау белгілерін сипаттау үш функциямен беріледі: жүйенің барлық элементтер жағдайының өзгеруін анықтайтын функциялар, олардың шығу сигналдарын беретін функциялар, жүйенің құрылымындағы өзгерістерді шақыратын функциялар. Егер осы барлық функциялар қарапайым (бірмәнді) функциялар болып табылса, жүйе детерминирделген деп аталады. Егер осы барлық функциялар немесе олардың бір бөлігі кездейсоқ функциялар болса, онда жүйе ықтималды немесе стохастикалық деп аталады. Егер жүйенің функционалдау белгілерін сипаттауға оның бастапқы жағдайын, яғни жүйенің бастапқы құрылымын және оның барлық элементтерінің бастапқы жағдайын қоссақ, кибернетикалық жүйенің толықтай сипаттамасын алуға болады.

Кибернетикалық жүйелерді жіктеу. Кибернетикалық жүйелер олардағы сигналдардың сипаты бойынша ерекшеленеді. Егер осы барлық сигналдар жүйенің барлық элементтерінің жағдайы сияқты үзіліссіз параметрлермен берілсе, онда жүйе үзіліссіз деп аталады. Осы барлық өлшемдердің дискреттілік жағдайында дискретті жүйе туралы айтады. Аралас немесе гибридті жүйелерде өлшемнің екі типімен жұмыс істеуге тура келеді.

Кибернетикалық жүйелерді үзіліссіз және дисретті деп бөлу белгілі дәрежеге дейін шартты болып табылады. Ол пәнге түпкілікті енумен анықталады. Мысалы, жарықтың дискретті, квантты табиғаты бар екені белгілі. Демек, мұндай жарық ағымының өлшемі сияқты, жарықтандыру деңгейі және т.с.с. параметрлерді көбінесе үзіліссіз өлшемдер сияқты сипаттайды. Келесі мысал – қарапайым сым реостат. Оның тартылу өлшемі секірмелі өзгеріп отырса да, осы секірістер (скачка) жеткілікті аз болған кезде өзгерісті үзіліссіз деп есептеу мүмкін және тиімді болып есептеледі.

Кибернетикалық жүйелердің қиындығы екі фактормен анықталады. Бірінші фактор – бұл жүйенің өлшемі, яғни оның барлық элементтерінің жағдайын сипаттайтын параметрлердің жалпы саны. Екінші фактор – оның элементтері арасындағы байланыстың жалпы санын анықтайтын жүйе құрылымының қиындығы. Қиын (үлкен) кибернетикалық жүйелер – бұл бір элементті сипаттауға және осындай элементтердің (біртипті) жалпы санын көрсетуге келтірілмейтін сипаттамалары бар жүйелер.

Қиын кибернетикалық жүйелерді меңгеру кезінде, жүйені элементтерге қарапайым бөлуден басқа жеке блоктар жиынтығы түрінде жүйелерді толықтай көрсету әдісі пайдаланылады, мұндағы жеке блоктар жеке жүйелер болып табылады. Үлкен ауырлығы бар жүйелерді меңгеру кезінде блокты сипаттау сияқты бір иерархия пайдаланылады: мұндай иерархияның жоғарғы деңгейінде барлық жүйе бір блок сияқты қарастырылады, төменгі деңгейінде блоктардың құрама жүйелері ретінде жеке элементтер қарастырылады.

Дәріс №4. Өзін-өзі тексеру сұрақтары немесе тесттер

1. АЖ сипаттау әдістері

2. АЖ сипаттаудың кибернетикалық жағынан жақындауы

3. АЖ агрегаттық сипатталуы

Дәріс №5. АҚПАРАТТЫҚ ЖҮЙЕ БАСҚАРУ ЖҮЙЕСІНІҢ НЕГІЗГІ БӨЛІГІ РЕТІНДЕ. АЖ СИПАТТАУ ӘДІСТЕРІ.

• Кіріс пен шығыс операторлары.

• Агрегаттардың ақпараттық байланыстарының минималдылық принциптері.

• Агрегат кездейсоқ үрдіс ретінде.