7.2 Порівняння наукового та інженерно-технічного підходу

Відповідно до загальносистемних підходів можна виділити узагальнені (типу алгоритмів) схеми інженерного та наукового підходів діяльності з метою їх порівняння. В центральній основі одного з них (наукового) “лежить логічний доказ”, а іншого – “виробництво” (інколи науково-дослідне) як способи перевірки вихідних гіпотез. Інші етапи цих узагальнених алгоритмів є підготовчими та заключними, які дають у цілому розв’язок сформульованої задачі у відповідь на соціальний запит (замовлення Замовника) (рис. 7.1).

Рис. 7.1. Алгоритми інженерного та наукового підходів

7.3 Об’єкт як цільова категорія; процес як категорія засобів досягнення мети

З системної точки зору “діяльність” виконується за традиційною схемою будь-якого виробничого процесу, а саме:

<робоча сила> – <засоби праці> – <об’єкт праці> – <продукт праці>.

З цього виходить, що рішення полягає у створенні нових засобів праці та нової організації взаємодії в системі. Це положення визначається важливістю автоматизованих систем як сучасних людино-машинних систем автоматизації виробничих процесів (рис. 7.2).

Рис. 7.2. Схема процесу діяльності

7.4 Системні оцінки ефективності процесів та якості результатів

Як відомо, проблема (задача) виникає у двох випадках:

• або існує нагальна необхідність;

• або є додаткова можливість і вимога ліквідувати різницю між дійсним та бажаним станом.

Можна було б розглядати багато різноманітних проблем із різних сфер діяльності, але зупинимось на одній із науково-технічних – <підвищення ефективності процесів та якості результатів>.

На схемі (рис. 7.3, 7.4) показана структура підходу до її розв’язку типу від <теорія> до <практика> через методологію. В основі теорії ефективності та якості може лежати так званий аксіоматичний підхід, який дозволяє реалізувати послідовність: <задача>  – <метод> – <алгоритм> – <програмно-технічні та методичні системи>.

Рис. 7.3. Логічна схема системного підходу до розв’язання проблеми <теорія> – <практика>

Рис. 7.4. Науково технічна задача як система

7.5. Загальна характеристика наукової діяльності (умови розв’язуваності)

Задачі, що постають перед науковцями під час наукових досліджень, характеризуються великою складністю. У більшості випадків відсутні аналітичні методи їх дослідження, що не дає змоги знаходити рішення у замкненому вигляді та в повному обсязі. Практичною основою розв’язування цих задач залишається комплексний підхід та методи моделювання. Дослідження розв’язуваності задачі – складна слабко структурована проблема (рис. 7.5). Її не можна безпосередньо декомпозувати на певну сукупність локальних проблем, кожна з яких могла б бути представлена та розв’язана у вузьких традиційних постановках інженерного проектування.

Розв’язуваність за ресурсом припускає наявність таких компонент:

• засоби забезпечення досліджень, які містять усі види – як наявні, так і ті, що не можуть бути створені в прийнятні строки;

• матеріальні, енергетичні та інші види ресурсів (що не входять у забезпечення);

• людські ресурси – високопрофесійний колектив дослідників.

Для рівня цілей задача не розв’язувана, якщо: не сформульовано глобальної мети, визначеність неповна та, можливо, є суперечності складових, не визначено ієрархічну організацію цілей.

Для рівня задач задача не розв’язувана, якщо у структурі відсутній порядок, не побудована логічна схема задач.

Процес системного проектування керованої системи як складної містить у собі два основні етапи: етап зовнішнього (макропроектування) і етап внутрішнього проектування (мікропроектування).

Перший етап включає вибір функцій, структури системи і її складу, а також визначення системних характеристик і принципів функціонування підсистем, причому основними питаннями першого етапу є:

• розробка системи критеріїв (якості функціонування й оцінки варіантів системи);

• побудова архітектури (складу) системи;

• дослідження реалізованих алгоритмів керування для прийнятої системи критеріїв;

• формалізація процесів функціонування системи;

• розробка математичної моделі системи і її підсистем;

• синтез і дослідження оптимальних режимів функціонування системи та ін.

Другий етап включає вибір і проектування компонентів системи, тобто її підсистем і агрегатів. Основна задача другого етапу полягає в розробці проектних рішень, пов’язаних із технічною реалізацією системи, оптимізацією характеристик, параметрів системи і її підсистем, на основі прийнятої математичної моделі, що задовольняє критерії якості.

Системний аналіз дозволяє сформулювати основні задачі, вирішення яких і становить основу системного підходу до проектування керованої системи:

• постановка задачі вирішення проблеми керування;

• формування шляхів вирішення проблеми (формування варіантів системи, що вирішує проблему);

• розробка моделей системи;

• формування критеріїв оцінки системи і її функціонування;

• вибір компромісних варіантів системи. Таким чином, вирішення проблеми повинно містити принаймні три основні положення:

• чітке визначення цілей створення системи і сукупності розв’язуваних нею задач;

• перелік і характеристики діючих на систему факторів, які підлягають обов’язковому урахуванню при розробці системи і її моделі;

• вибір показників ефективності процесів та якості результатів.

Рис. 7.5. Інформаційна модель процесу дослідження розв’язуваності наукових задач