- •СИСТЕМНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ ВВЕДЕНИЕ
- •Системная инженерия. Определение.
- •Системная инженерия. ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ.
- •Возникновение системной инженерии
- •СИСТЕМНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ. ВАЖНЫЕ ВЕХИ.
- •Методология системной инженерии по А. Холлу
- •Методология системной инженерии по А.Холлу. Продолжение.
- •СИСТЕМНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ И ПОДГОТОВКА
- •Программы подготовки специалистов по системной инженерии
- •Подготовка системных инженеров в США
- •Реализация образовательных программ по системной инженерии
- •Основные профессиональные компетенции системного инженера
- •5.Владение методами и инструментами проектирования процессов.
- •Подготовка системных инженеров в нашей стране
- •По инициативе проф. Ф.Е. Темникова в 1969 г. в МЭИ была организована первая
- •С 1977 г. квалификация «инженер-системотехник» присваивается специалистам в области проектирования систем управления и
- •Включение системной инженерии в учебные планы
- •Формирование новой культуры разработки систем
- •Активно разрабатывается аналитический программный инструментарий для помощи в практической реализации этих правил и
- •Потерянное поколение
- •Профиль современной системной инженерии
- •Стандарты системной инженерии
- •Профиль инженерных практик в современных
- •Обеспечение инженерных практик в организации
- •Примеры лучших практик
- •Управление жизненным циклом в НАСА
- •Инженерия мега-систем
- •Национальные компании и системная инженерия
- •Некоторые особенности современной отечественной практики
- •Международный совет по системной инженерии
- •Партнеры INCOSE
- •Системная инженерия – это раздел инженерной науки, «синтезирующий целое как совокупность взаимосвязанных деталей,
- •ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИСТЕМНОЙ ИНЖЕНЕРИИ
- •Создание сложных ИС на уровне мировых стандартов требует овладения лучшими практиками современной системной
- •Методы системной инженерии позволяют задать единую структуру для установления и развития связей и
- •Системная инженерия применяется для решения проблем, связанных с ростом сложности рукотворных систем. Стандарт
- •Возможный вариант ЖЦ проекта разработки ИС
- •Настоящий стандарт устанавливает общие основы для описания жизненного цикла систем, созданных людьми, определяет
- •В настоящем стандарте представлены также процессы, которые поддерживают определение, контроль и совершенствование процессов
- •Настоящий стандарт применим к полному жизненному циклу системы, включая замысел, разработку, производство, эксплуатацию
- •ТЕРМИНЫ
- •ТЕРМИНЫ
- •ТЕРМИНЫ
- •ТЕРМИНЫ
- •ТЕРМИНЫ
- •ТЕРМИНЫ
- •ТЕРМИНЫ
- •ТЕРМИНЫ
- •ТЕРМИНЫ
- •ТЕРМИНЫ
- •ТЕРМИНЫ
- •ТЕРМИНЫ
- •ТЕРМИНЫ
- •ТЕРМИНЫ
- •ТЕРМИНЫ
- •Верификация и валидация являются видами деятельности, направленными на контроль качества программного обеспечения и
- •Верификация проверяет соответствие одних создаваемых в ходе разработки и сопровождения ПО артефактов другим,
- •Валидация проверяет соответствие любых создаваемых или используемых в ходе разработки и сопровождения ПО
- •Различие между верификацией и валидацией
- •Процессы жизненного цикла системы ISO/IEC 15288:2002
- •Процессы соглашения. Введение.
- •Процессы соглашения. Введение. Процесс приобретения
- •Процессы соглашения. Введение. Процесс приобретения. Продолжение.
- •Процессы соглашения. Введение. Процесс поставки.
- •Процессы соглашения. Введение. Процесс поставки. Продолжение
- •Процесс управления процессами жизненного цикла системы
- •Процесс управления процессами ЖЦ системы.
- •Деятельность в процессе управления процессами жизненного цикла системы
- •Деятельность в процессе управления процессами ЖЦ системы. Продолжение.
- •Процесс управления ресурсами
- •Результаты процесса управления ресурсами
- •Результаты процесса управления ресурсами
- •Процесс управления качеством
- •Процессы проекта.
- •Процессы проекта состоят из следующих процессов:
- •Процесс планирования проекта
- •Результаты процесса планирования проекта
- •Деятельность в процессе планирования проекта
- •Деятельность в процессе планирования проекта. Продолжение.
- •Деятельность в процессе планирования проекта. Продолжение 2.
- •Деятельность в процессе планирования проекта. Продолжение 3.
- •Деятельность в процессе планирования проекта. Продолжение 4.
- •Деятельность в процессе планирования проекта. Продолжение 5.
- •Деятельность в процессе планирования проекта. Продолжение 6.
- •Деятельность в процессе планирования проекта. Продолжение 7.
- •Деятельность в процессе планирования проекта. Продолжение 8.
- •Деятельность в процессе планирования проекта. Продолжение 9.
- •Деятельность в процессе планирования проекта. Продолжение10.
- •Процесс оценки проекта
- •Процесс оценки проекта. Результаты процесса оценки проекта.
- •Процесс контроля проекта
- •Процесс принятия решений
- •Процесс управления рисками
- •Процесс управления рисками. Результаты процесса управления рисками.
- •Процесс управления конфигурацией
- •Процесс управления конфигурацией. Результаты процесса управления конфигурацией.
- •Процесс управления информацией. Цель процесса управления информацией.
- •Процесс управления информацией. Результаты процесса управления информацией.
- •Процесс определения требований правообладателей
- •D.1.2 Системы
- •Основные задачи и структура системной инженерии
- •Приемы системной инженерии используются при реализации систем различного масштаба от космических кораблей до
- •Состав нормативно-технических документов касающиеся программной и системной документации, а также процессов ее разработки.
- •Обозначение
- •Обозначение
- •Основные понятия теории систем
- •Общая теория систем (ОТС) – научная дисциплина, изучающая самые фундаментальные понятия и аспекты
- •Для ОТС объектом исследования является не “физическая реальность”, а “система”, т.е. абстрактная формальная
- •Существует много определений системы.
- •Исследование объекта как системы предполагает использование ряда систем представлений (категорий) среди которых основными
- •Исследование объекта как системы предполагает использование ряда систем представлений (категорий) среди которых основными
- •Исследование объекта как системы предполагает использование ряда систем представлений (категорий) среди которых основными
- •Термин «объект»
- •Термин «внешняя среда»
- •В зависимости от воздействия на окружение и характер взаимодействия с другими системами функции
- •Всякая система может рассматриваться, с одной стороны, как подсистема более высокого порядка (надсистемы),
- •Компонент – любая часть системы, вступающая в определённые отношения с другими частями (подсистемами,
- •Элемент
- •При изучение на макроуровне основное внимание уделяется взаимодействию системы с внешней средой. Причём
- •Термин «структура системы»
- •Термин «связь»
- •Термин «прямые связи», «обратные связи»
- •Пример обратной связи
- •С помощью обратной связи сигнал (информация) с выхода системы (объекта управления) передается в
- •Основными функциями обратной связи являются
- •5. выработка управляющих воздействий на объект управления по плохо формализуемому закону. Например, установление
- •Детерминированная (жесткая) связь, как правило, однозначно определяет причину и следствие, дает четко обусловленную
- •Критерии — признаки, по которым производится оценка соответствия функционирования системы желаемому результату (цели)
- •Вход — все, что изменяется при протекании процесса (функционирования) системы.
- •Обратная связь — предназначена для выполнения следующих операций:
- •Ограничение — обеспечивает соответствие между выходом системы и требованием к нему, как к
- •Определение функционирования системы связано с понятием «проблемной ситуации», которая возникает, если имеется различие
- •Системные свойства. Классификация систем
- •Свойства систем
- •Свойства системы
- •Эмерджентность
- •Свойству эмерджентности близко свойство целостности системы. Однако их нельзя отождествлять.
- •Организованность – сложное свойство систем, заключающиеся в наличие структуры и функционирования (поведения). Непременной
- •Структурность — это упорядоченность системы, определенный набор и расположение элементов со связями между
- •Поведение
- •Поведение каждой системы объясняется структурой систем низшего порядка, из которых состоит данная система,
- •Ещё одним свойством является свойство роста (развития). Развитие можно рассматривать как составляющую часть
- •Устойчивость
- •Надёжность – свойство сохранения структуры систем, несмотря на гибель отдельных её элементов с
- •Взаимодействие со средой
- •Классификацией систем
- •Классификация систем
- •Основание (критерий) классификации
- •Система может быть охарактеризована одним или несколькими признаками и соответственно ей может быть
- •Искусственные делятся на технические (технико- экономические) и социальные (общественные).
- •Организационная система, для эффективного функционирование которой существенным фактором является способ организации взаимодействия людей
- •Модель человеко – машинного взаимодействия
- •ИМ котлоагрегата в виде мнемосхемы на экране монитора
- •Пользовательский интерфейс выполнен в виде диспетчерского пульта
- •Отличительными признаками технических систем по сравнению с произвольной совокупностью объектов или по сравнению
- •Для того чтобы система была устойчивой к воздействию внешних влияний, она должна иметь
- •Абстрактные системы
- •Классификация по отношению к внешней среде
- •Открытой системой
- •Открытая система связана со средой определёнными коммуникациями, то есть сетью внешних связей системы.
- •Совокупность элементов этих каналов, принадлежащих собственной системе называются входными и выходными полюсами системы.
- •ЛЕКЦИЯ №4
- •ТЕРМИНЫ
- •ТЕРМИНЫ
- •Термин «СИСТЕМА»
- •Система — множество составляющих единство элементов, связей и взаимодействий между ними и внешней
- •Формальное описание
- •ПОНЯТИЕ СВЯЗИ
- •ПОНЯТИЕ СТРУКТУРЫ СИСТЕМЫ
- •ПОНЯТИЕ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ
- •Внешняя среда — это совокупность естественных и искусственных систем, для которых данная система
- •ПОНЯТИЯ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ПРОЦЕСС ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ.
- •Реальная система не может находиться в любом состоянии. На ее состояние накладывают ограничения
- •ВХОДЫ И ВЫХОДЫ СИСТЕМЫ
- •Обобщенным входом X называют некоторое (любое) состояние всех г входов системы, которое можно
- •Обратная связь
- •Ограничения системы — то, что определяет условия реализации процесса (процесс — последовательность операций
- •ДВИЖЕНИЕ (ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ) СИСТЕМЫ
- •Рассмотрим зависимости состояний системы от функций (состояний) входов, переходов, выходов системы.
- •Статические системы
- •Динамические системы
- •Уравнением переменных состояний
- •Функции FC (функция состояний (переходов) системы) и FB (функция выходов) учитывают не только
- •Уравнением наблюдений.
- •ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССОВ СИСТЕМЫ. ПОНЯТИЕ ПРОЦЕССОВ СИСТЕМЫ.
- •Функции входных процессов — задание, по определенному правилу, в определенные моменты времени, управляющих
- •Функции выходных процессов
- •Изменение состояния происходит с течением времени образуя движение системы, которое можно задать, если
- •Понятия «управление» и «система управления»
- •Под управлением будем понимать процесс организации такого целенаправленного воздействия на некоторую часть среды,
- •В данном случае субъект ощущает на себе воздействие среды X и объекта Y
- •Пусть Ux* — решение задачи (*), т. е. оптимальное поведение субъекта, минимизирующее его
- •где φ — алгоритм, позволяющий синтезировать управление по состоянию среды X и потребностей
- •Алгоритм правления , которым располагает субъект, и определяет эффективность его о функционирования в
- •Процесс правления как организация целенаправленного воздействия на объект может реализовываться как на интуитивном,
- •На первом этапе определяется цель управления Z*, причем задача решается на интуитивном уровне:
- •Именно на этой стадии может быть использована вся мощь
- •Таким образом, разделение процесса управления на два этапа отражает известные стороны науки —
- •Взаимодействие элементов системы правления
- •Системы правления и сложный объект управления
- •Следовательно, управление U есть результат работы алгоритма
- •Управление — целенаправленная организация того или иного процесса, протекающего в системе
- •Процесс управления — это информационный процесс
- •Процесс правления — это информационный процесс
- •Система управления
- •Система правления (СУ)
- •Задачи, решаемые системой правления. В СУ решаются четыре основные задачи правления: стабилизация,
- •Система правления как совокупность объектов
- •Задача слежения
- •Системы оптимального управления
- •Решение о создании СУ
- •Системная инженерия — это междисциплинарный подход к созданию крупных комплексных систем, которые соответствуют
- •Системная инженерия — это одновременно и методика, и процесс
- •Как бы там ни было, системная инженерия связана с фактом применения определенной дисциплины
Взаимодействие со средой
Всякая реальная система существует в среде. Связь между ними бывает настолько тесной, что определять границу между ними становится сложно. Поэтому выделение системы из среды связано с той или иной степенью идеализации.
Можно выделить два аспекта взаимодействия:
-во многих случаях принимает характер обмена между системой и средой (веществом, энергией, информацией);
-среда обычно является источником неопределённости для систем.
152
Классификацией систем
Классификацией называется разбиение на классы по наиболее существенным признакам. Под классом понимается совокупность объектов, обладающие некоторыми признаками общности. Признак (или совокупность признаков) является основанием (критерием) классификации.
153
Классификация систем
154
Основание (критерий) классификации |
Классы систем |
По взаимодействию с внешней средой |
Открытые |
|
Закрытые |
|
Комбинированные |
По структуре |
Простые |
|
Сложные |
|
Большие |
По характеру функций |
Специализированные |
|
Многофункциональные (универсальные) |
По характеру развития |
Стабильные |
|
Развивающиеся |
По степени организованности |
Хорошо организованные |
|
Плохо организованные (диффузные) |
По сложности поведения |
Автоматические |
|
Решающие |
|
Самоорганизующиеся |
|
Предвидящие |
|
Превращающиеся |
По характеру связи между элементами |
Детерминированные |
|
Стохастические |
По характеру структуры управления |
Централизованные |
|
Децентрализованные |
По назначению |
Производящие |
|
Управляющие |
|
Обслуживающие 155 |
Система может быть охарактеризована одним или несколькими признаками и соответственно ей может быть найдено место в различных классификациях, каждая из которых может быть полезной при выборе методологии исследования. Обычно цель классификации ограничить выбор подходов к отображению систем, выработать язык описания, подходящий для соответствующего класса.
По содержанию различают реальные (материальные), объективно существующие, и абстрактные (концептуальные, идеальные), являющиеся продуктом мышления.
Реальные системы делятся на естественные (природные системы) и искусственные (антропогенные).
156
Искусственные делятся на технические (технико- экономические) и социальные (общественные).
Техническая система спроектирована и изготовлена человеком в определённых целях.
К социальным системам относятся различные системы человеческого общества.
Выделение систем, состоящих из одних только технических устройств почти всегда условно, поскольку они не способны вырабатывать своё состояние. Эти системы выступают как части более крупных, включающие людей –
организационно-технических систем.
157
Организационная система, для эффективного функционирование которой существенным фактором является способ организации взаимодействия людей с технической подсистемой, называется человеко-машинной системой.
Примеры человеко-машинных систем: автомобиль – водитель; самолёт – лётчик; ЭВМ – пользователь и т.д.
Таким образом, под техническими системами понимают единую конструктивную совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих объектов, предназначенная для целенаправленных действий с задачей достижения в процессе функционирования заданного результата.
158
Модель человеко – машинного взаимодействия
159
ИМ котлоагрегата в виде мнемосхемы на экране монитора
Пользовательский интерфейс выполнен в виде диспетчерского пульта
161