10

Pi – предикаты, отображающие наличие отношения между элементами предметной области, i = 1, 2 ,…, n.

Модель – это изоморфизм А в Ф. Подмодель Фа – это кортеж

Фа =< x, y, z, f, g > ,

где x=x (t) – входной сигнал, y= y (t) – выходной сигнал,

z= z (t) – переменная состояния модели,

f и g ─ функционалы, задающие текущие значения выходного сигнала y (t) и внутреннего состояния z(t).

Подмодель Фв – это модель, определяющая структуру системы при её внутреннем рассмотрении. Понятие системы ориентировано на проведение преобразования из Фа в Фв.

Система S ─ кортеж

S= < Фa, Фb, P0 (Фa, Фb) >,

где Po (Фа, Фв) ─ предикат целостности, определяющий назначение системы, семантику моделей Фа и Фв и семантику преобразования.

В дополнение к такому определению системы задают три аксиомы:

- для системы определены пространство состояний Z, в которых может находиться система, и параметрическое пространство T, в котором задано поведение системы ;

-пространство состояний Z содержит не менее двух элементов;

-система обладает свойством функциональной эмерджентности. Таким образом, система является совокупностью моделей или спосо-

бом отображения реальных объектов.

1.3. Классификация систем

Для выделения классов систем используются различные классификационные признаки. В таблице 1 приводятся десять таких классов.

К реальным или физическим системам относятся системы, состоящие из материальных элементов. Абстрактные системы являются продуктом мышления человека.

Естественные системы возникают без вмешательства человека, а искусственные – результат деятельности человека.

11

К постоянным системам обычно относятся естественные системы и те искусственные системы, которые в течение заданного времени функционирования сохраняют свои существенные свойства. С точки зрения диалектики все системы являются временными.

Статические системы – это системы с одним состоянием. В динамических системах происходит изменение состояний как непрерывно, так и в дискретные моменты времени.

Общепризнанной границы, разделяющей простые, большие и сложные системы, нет. Считается, что простые системы находятся или в исправном состоянии, или в неисправном и их можно описать известными математическими соотношениями или методами традиционных технических дисциплин. Обычно это отдельные детали, элементы электронных схем.

Сложная система состоит из большого числа элементов, ей присуща физическая неоднородность элементов, связи между элементами системы сильнее связей между элементами системы и внешней среды. Сложная система допускает разбиение на подсистемы, обладает свойством эмерджентности и осуществляет целенаправленный выбор своего поведения.

Большие системы – это сложные пространственно-распределенные системы, в которых подсистемы сами являются сложными системами.

Изолированные системы ─ это системы, в которых не происходит обмена энергией и веществом с внешней средой.

Закрытые системы не обмениваются с внешней средой веществом, но обмениваются энергией.

Открытые системы обмениваются со средой и веществом и энергией. Активные системы противостоят воздействиям внешней среды и сами

могут воздействовать на внешнюю среду (в отличие от пассивных систем). Системами без управления обычно являются естественные системы.

Класс систем с управлением образуют системы, в которых реализуются процессы целеполагания и целеосуществления.

Организационные системы – это группы или коллективы людей, социальные системы, общество в целом.

Технические системы функционируют без участия человека в отличие от человеко-машинных систем, в которых роль человека определяющая.

13

1.4. Системы с управлением

Система с управлением или кибернетическая система включает три подсистемы: управляющую систему (УС), объект управления (ОУ) и систему связи (СС). Управляющая система совместно с системой связи образуют систему управления (СУ). Основным элементом СУ является ЛПР (лицо, принимающее решение). Система связи имеет канал прямой связи и канал обратной связи. По каналу прямой связи передаётся входная информация, включающая командную информацию. По каналу обратной связи передаётся выходная информация о состоянии ОУ, включающая показатели качества и эффективности функционирования ОУ. Независимо от СУ на ОУ воздействует окружающая среда.

Управляющая система реализует задачи целеполагания, стабилизации и выполнения программы. Она следит за выходными характеристиками, удерживая их в требуемых пределах или изменяя их в соответствии с целями функционирования системы.

Объект управления исполняет основную функцию системы. Система связи обеспечивает обмен информацией между УС и ОУ.

Для осуществления процесса управления необходимо выполнение следующих условий: наблюдаемость объекта управления, наличие цели, управляемость ОУ, свобода выбора управляющих воздействий, наличие ресурсов и критериев эффективности управления.

Задачами теории управления являются задачи синтеза структуры и параметров для ОУ, СС и УС с учётом ограничений по затратам различного вида (материальным, финансовым, трудовым и т.д.).

Основными группами функций СУ являются:

-функции принятия решений,

-рутинные функции обработки информации,

-функции обмена информацией.

Системы с управлением создаются для достижения конкретных целей и в зависимости от природы могут быть организационными, техническими или организационно-техническими.

Создание ИС позволяет повысить эффективность управленческой деятельности. Тенденция усложнения технико-организационной среды, необ-