8.Основные понятия системотехники: модель, архитектура. [консп. 15]

МОДЕЛЬ (лат . modulus - мера, образец),

• В широком смысле - любой образ, аналог (мысленный или условный: изображение, описание, схема, чертеж, график, план, карта и т. п.) какого-либо объекта, процесса или явления ("оригинала" данной модели), используемый в качестве его "заместителя", "представителя" (см. Моделирование).

• В математике и логике - моделью какой-либо системы аксиом называют любую совокупность (абстрактных) объектов, свойства которых и отношения между которыми удовлетворяют данным аксиомам, служащим тем самым совместным (неявным) определением такой совокупности.

Модели могут быть физические, математические, структурные.

Архитектура – особенности организации систем с учетом человека.

Архитектура компьютера может быть в представлении чайника, системного программиста, системотехника (самая сложная структура).

Когда говорят о архитектуре компьютера, подразумевают его структуру видимую системным прогарммистом.

Основные понятия системотехники: модель, архитектура.

Модель—абстракции, теории, аналоги, отражающие реальный объективно-действующий мир и позволяющие упростить описание ложной действительности.

Модели:

• Алгоритмические

• Математические (система управления):

  • Аналоговые

  • Импульсные

  • Конечные автоматы

• Физические (макет)

• Лингвистические (описательные)

• Структурные (схема)

Архитектура—особенности организации системы, обусловленные взаимодействием человека и системы.

-- все то, с чем имеет дело программист, программируя на уровне математических команд.

Особенности организации компьютера с учетом человека:

компьютер

3

1

2

«чайник» сист. программист системотехник

1-- обычный рис компа (с моником, мышкой и т.д.)

2—рис. процессор, память, периферия

9.Основные понятия системотехники: информация.[ консп. 9 ]

Информация – нечто, снижающее энтропию (неопределенность).

H= - pi*log2pipi=1 H- энтропия

H= log2n (при равных вероятностях всех событий) Когда вероятности разные, энтропия уменьшается.

Наблюдатель получает информацию в общем случае следующим образом: J = F ( O, E ), где J - информация, O - отражение, E - эталон (или совокупность эталонов), F - функциональное преобразование (вычисление).

Предположим, что Вы - наблюдатель, исследующий пень спиленного дерева на предмет получения информации. В данном случае в роли отражения можно отметить: опилки, следы пилы (от обычной ручной и бензопилы следы и опилки будут разными), цвет среза, годовые кольца на срезе и т.д. Обладая разными эталонами и выполняя функциональные преобразования, можно получить различную информацию. Так, если принять, что в роли эталона используется факт - за год откладывается одно кольцо - то, подсчитав годовые кольца (выполнив функциональное преобразование), можно сказать этому дереву было n лет. То есть, n лет - это информация. Если Вы обладаете другим эталоном: в засушливый год откладывается узкое кольцо, а в теплый, влажный - широкое. То опять, выполнив определенные функциональные преобразования, Вы можете определить: столько-то лет тому назад год был засушливым.

В этой формуле F следует понимать очень широко: функция, табличные соответствие, алгоритмическое преобразование, вычисление, сравнение, словесное соответствие и т.п.; E - эталон (совокупность эталонов) . В роли эталонов могут выступать как физические (метр, гиря), так и абстрактные (слово, факт, образ); O - отражение как полный результат взаимодействия. Обычно используют только одну из нескольких сторон отражения. ИНФОРМАЦИЯ - ЭТО ОТНОСИТЕЛЬНАЯ МЕРА ОТРАЖЕНИЯ ПО ОТНОШЕНИЮ К НЕКОТОРОМУ ЭТАЛОНУ (ИЛИ СОВОКУПНОСТИ ЭТАЛОНОВ).

Для получения информации необходимо выполнение трех условий:

1. Необходимо иметь отражение. Поскольку отражение есть результат взаимодействия - требуется осуществлять взаимодействие: прикладывать измерительный инструмент, взвешивать, вести наблюдение, изучать спектр, длину волны и т.п.;

2. Необходим орган, выполняющий определенное функциональное преобразование, соответствующее эталону. В роли такого органа обычно выступает мозг. В частном случае функциональное преобразование может выполнять и компьютер, то есть получение информации может быть автоматизировано.

3. Необходимо обладать набором эталонов (в самом общем случае - значениями); Ясно, что при F=0 (отсутствие соответствующего преобразователя) получение информации невозможно. Сочетания 100(F,O,E) представляют тот случай, когда говорят, что отсутствие информации есть первичная информация. Сочетание 101 дает представление о режиме, в котором может работать абстрактный математик, композитор. Сочетание 110 характеризует случай, когда с явлением сталкиваются впервые. Например, падение "тунгусского метеорита, ярко демонстрирует эту ситуацию. Отражение в виде заваленных деревьев, следов взрыва - налицо. Но явление встретилось впервые, эталонов нет - и информация минимальна.