Интегрированные теоретические исследования в технике.

Автоматическое регулирование

МТС включает:

1) интегрированное теоретическое исследование (например на основе математической схемы)

2) комплексное теоретическое исследование (характерно, например, для системотехники.)

Интегрированное теоретическое исследование – это результат обобщения и интеграции частных теоретических схем разных научно-технических дисциплин на общей математической основе, но с иным подходом. Комплексное теоретическое исследование ориентировано на общенаучные понятия и представления и универсальные для определения типа задач средства имитационного моделирования на ЭВМ.

Типичным представителем интегрированного теоретического исследования является теория автоматического регулирования: первые системы автоматического регулирования появились в 20-30 годах 20 века и относились к регулированию процессов горения, перегрева пара, температуры и т.п. в паровых котлах, сушильных установках, доменных печах. Постепенно выработались общие методы расчета, анализа, и на основе этих расчетов были созданы следящие системы автоматического регулирования процессов. Ситуация в области автоматического регулирования похожа на ситуацию в электродинамике времен Фарадея и Максвелла: они имели дело, в основном, с определенным набором частных теоретических схем. Эти схемы были обобщены: Фарадей создал потоковую теоретическую схему, а Максвелл – функциональную.

В период становления теории автоматического регулирования уже появились такие классические технические науки как теория механизмов и машин, теория радиотехники, теория электротехники.

В 40-50 годы 20 века возник анализ электрических цепей с помощью эквивалентных схем, а также использование методов классификационного и структурного анализа механизмов теории кинематических цепей.

Начиная с 50 годов 20 века математики развали линейную теорию управления. Результатом этих усилий стали единые математические методы анализа и синтеза систем автоматического регулирования практически любого типа независимо от их способа инженерной реализации.

Для обеспечения эффективного функционирования технической теории необходимо ликвидировать разрыв между единым математическим описанием и функциональными, поточными и структурными схемами. В результате родился метод структурных преобразований систем автоматического регулирования и адекватный им математический аппарат – алгебра структурных преобразований.

Комплексное теоретическое исследование ориентировано на синтез использованных теорий по псевдоклассическому образцу. Но даже в этом случае используются неклассические методы образования и организации теоретических исследований.

Системный анализ.

Совокупность научных методов и практических приемов решения разнообразных проблем консолидируется в рамках единого подхода к их решению на общей методической основе, но без создания единого математического аппарата и обобщающих теоретических схем. Функцию последних выполняют, как правило, системные представления и понятия. К такому роду дисциплин относится системный анализ, который характеризуется неспецифическим аппаратом и методами.

Системный анализ характеризуется главным образом упорядоченным, логически обоснованным подходом к исследованию проблем и использованию существующих методов их решения, которые могут быть заимствованы из других наук. Системный анализ знаменует переход от решения хорошо структурированных, формализуемых проблем (когда четко определены цели, пути их реализации и критерии) к решению проблем слабо структурированных (состав элементов и их взаимосвязи установлены только частично, возникают такие проблемы, как правило, в условиях неопределенности и содержат неформализуемые элементы, непереводимые на язык математики)...

В отличие от других научных дисциплин (экономических, технических и др.), занимающихся поиском решений на основе изучения отдельных сторон функционирования систем, системный анализ осуществляет комплексную оценку, совместно учитывающую политические, социаль­но-экономические, технические, юридические и другие факторы, влияющие на решение проблемы. Системный анализ в основном направлен на выработку конкретных рекомендаций, используя при этом достижения других теоретических наук в прикладных целях.

Руководящим методологическим принципом системного анализа яв­ляется требование "всестороннего" учета всех (существенных) обсто­ятельств, то есть любая сложная система рассматривается как "пол­ная система" имеющих к ней отношение факторов.

Под системным анализом понимается методика и техника решения проблем постро­ения и управления промышленными, транспортными, оборонными и другими системами. Он связан преимущественно с исследованием человеческих организаций, в то время как системотехника - преиму­щественно с системами оборудования, даже если речь идет о челове­ко-машинных системах. В словах "системный анализ" подчеркивает­ся преимущественно исследовательская ориентация, но это не зна­чит, что в самом анализе не реализуется проектная установка. Анализ здесь характеризуется особыми принципами и подходом к организа­ции теоретического исследования слабоструктурированных проблем, возникающих, прежде всего, в сфере управленческой деятельности.

Од­новременно его основой является так называемое организационное проектирование, которое связано с совершенствованием, развитием, перестройкой организационных систем управления, построением структур управления организациями, с проектированием организа­ционных нововведений и т.п. "Исходные позиции понимания сис­темного анализа... связаны с тем, чтобы развести два различных типа зна­ния:

знания, которое относится к уровню специально – научной тео­рии процессов управления и организации, протекающих в сложных целенаправленных системах;

знания, выступающего на уровне методических указаний, для невозможно построить собственную теорию.

Именно к последнему типу знания и дисциплинам, организованным на методической основе, и относится системный анализ.