
- •Київський національний університет культури і мистецтв
- •Isbn 966-602-141-2
- •Передмова
- •1.Основні принципи та методологічні аспекти теорії систем
- •1.1. Цілі теорії систем
- •1.2. Система та її властивості. Складність та система
- •1.3. Призначення системи
- •1.4. Функції системи
- •1.5. Структура системи
- •1.6. Потоки системи
- •1.7. Узагальнена характеристика системи
- •1.8. Класифікація систем
- •Задачі:
- •Контрольні питання
- •2. Моделі та моделювання
- •2.1. Класифікація моделей
- •2.2. Ідеальні (абстрактні) моделі
- •2.3. Матеріальні моделі
- •2.4. Відношення між моделлю і реальністю (різниці та збіжності)
- •2.5. Моделі складних систем
- •2.6. Модель типу "чорний ящик"
- •2.7. Модель типу „склад системи”
- •2.8. Модель типу „структура схеми”
- •2.9. Модель типу „структурна схема системи”
- •2.10. Динамічні моделі систем
- •2.11. Кваліметрична основа теорії систем
- •2.12. Математичні аспекти побудови моделей складних систем
- •2.13. Оцінка адекватності моделі
- •Задачі:
- •Контрольні питання
- •3. Математичне моделювання систем з детермінованими структурою та функціями (детермінованих систем)
- •3.1. Системи, що описуються звичайними диференціальними рівняннями
- •3.2. Математичне моделювання систем автоматичного управління
- •3.3. Елементи теорії стійкості систем
- •3.3.1. Основні поняття теорії стійкості систем
- •3.3.2. Перший метод Ляпунова
- •3.3.3. Другий метод Ляпунова
- •3.4. Дискретні системи, автомати
- •3.4.1. Однотактні релейні пристрої. Булеві функції
- •3.4.2. Багатотактні релейні пристрої
- •3.4.3. Скінчений автомат
- •3.5. Системи масового обслуговування
- •3.5.1. Основні поняття
- •3.5.2. Порядок обслуговування
- •3.5.3. Узагальнене обслуговування
- •3.5.4. Узагальнені однофазне та багатофазне обслуговування
- •3.5.5. Узагальнене багатофазне обслуговування. Випадок неоднорідного потоку
- •3.5.6. Приклади Приклад 1. Узагальнене однофазне обслуговування
- •Приклад 2. Узагальнене багатофазне обслуговування
- •3.6. Агрегативні системи
- •3.6.1. Математична модель агрегату
- •, , ,
- •3.6.2. Математична модель спряження елементів в складній системі
- •3.6.3. Математична модель спряження елементів в багаторівневих ієрархічних системах
- •3.7. Статистичні методи обробки спостережень
- •3.7.1. Регресійний аналіз
- •3.7.2. Кореляційний аналіз
- •3.7.3. Конфлюентний аналіз
- •3.7.4. Лінійний багатовимірний регресійний аналіз
- •Задачі:
- •Контрольні питання
- •4. Моделювання систем із стохастичними, нечіткими, хаотичними властивостями (імовірнісних, нечітких, хаотичних систем)
- •4.1. Стохастичні системи
- •4.2. Стохастична теорія управління
- •4.3. Нечіткі системи
- •4.4. Використання нечітких моделей
- •4.5. Інтеграція нечітких та нейронних мереж
- •4.6. Хаотичні системи
- •Задачі:
- •Контрольні питання
- •5. Класичні методи оптимізації. Лінійні, нелінійні, динамічні, стохастичні моделі оптимізації.
- •5.1. Варіаційне числення
- •5.2. Метод максимуму л.С. Понтрягіна
- •5.3. Лінійні та нелінійні моделі оптимізації
- •5.3.1. Лінійне програмування
- •5.3.2. Розв’язування задач лінійного програмування симплекс-методом
- •5.3.3. Чисельні методи розв’язування задач нелінійного програмування
- •5.3.4. Динамічне та стохастичне програмування
- •Задачі:
- •Контрольні питання
- •Список літератури
- •1.Основні принципи та методологічні аспекти теорії систем 4
- •2. Моделі та моделювання 12
- •3. Математичне моделювання систем з детермінованими структурою та функціями (детермінованих систем) 24
- •4. Моделювання систем із стохастичними, нечіткими, хаотичними властивостями (імовірнісних, нечітких, хаотичних систем) 88
- •5. Класичні методи оптимізації. Лінійні, нелінійні, динамічні, стохастичні моделі оптимізації. 100
3.5.3. Узагальнене обслуговування
Багато практичних систем потребують розгляду більш загальних процесів обслуговування, які потребують для свого опису розширення поняття «обслуговування». Найпростішими прикладами процесів обслуговування, які відрізняються від описаних вище, можуть бути робота ліфта, здатного одночасно обслуговувати декілька пасажирів, послідовна обробка деталей на автоматичній лінії, яка складається з кількох різнотипних станків. В цілому називатимемо процес обслуговування узагальненим, якщо порушено хоча б одна з припущених вище вимог єдності: одна вимого, один прибор, одна операція обслуговування, тобто для операції узагальненого обслуговування, яка вже не припускається однократним актом, недостатньо одного прибору, причому вимоги можуть обслуговуватися цілими групами. Оскільки випадки однорідного і неоднорідного потоків істотно різні, вони розглядаються окремо. Найважливішим і найзмістовнішим є випадок неоднорідного потоку. Зупинимося на описові поняття «узагальнене обслуговування», особливо узагальнених систем обслуговування. З формальної точки зору вже описаний процес обслуговування визначимо таким чином. Задаються:
«елемент обслуговування», який складається за якимось певним законом (визначеному дисципліною обслуговування) за наявності в системі масового обслуговування вимоги та вільного прибору; в цьому випадку кажуть про обслуговування даної вимоги в даному приборі, який вважається вільним;
випадкова величина
, яка називається тривалістю обслуговування;
«правило розпаду» елемента обслуговування: елемент обслуговування «розпадається» (перестає існувати), якщо:
а) закінчився час перебування даної вимоги в системі;
б) вийшов з ладу даний прибор;
в) обслуговування даної вимоги в даному приборі перервано іншою вимогою.
Якщо за проміжок
часу
елемент обслуговування не розпадається,
то вважаємо дану вимогу обслуженою, а
прибор вільним. Поняттявільного
обслуговуванняозначимо наступним
чином.
а) Узагальнене однофазне обслуговування задаватимемо:
1) елементом
обслуговування – парою випадкових
чисел
,
яка складається за певним законом за
наявності в системі масового обслуговування
вимог та
вільних приборів, коли кажуть про
обслуговуванняm вимог в групі n
приборів, тобто група з m вимог
обслуговується сукупністю, яка складається
з n приборів, які вважаються зайнятими.
2) випадковою
величиною
(тривалістю перебування);
3) правилом розпаду елемента обслуговування: елемент обслуговування розпадається (перестає існувати), якщо:
- закінчився час (тривалість) перебування всіх вимог, які входять в mвимог;
- вийшов з ладу хоча б один прибор, який входить до групи з nприборів;
- перервано
обслуговування даних mвимог в даних
n приборах; якщо за проміжок часу
елемент
обслуговування не розпадається, вважаємо
даніmвимог обслуженими, а кожний
з nприборів вільними.
По відношенню до певного процесу узагальненого обслуговування mвимог та nприборів можна вважати, відповідно, узагальненими вимогою та прибором.
б) Узагальнене
q-фазне ()
обслуговування.
Вважатимемо множину
обслуговуючих приборів Sтакими, що
складаються зqпідмножин, які попарно
не перетинаються: S1,
S2,…, Sq, які
називаються фазами. Нехай підмножина
Sk, k=, міститьrkприборів,
де
,
причому
.
Задамо
випадкових величин
,
деk=1, 2,…, q:
1) mk - ціле число, mk
≥ 1;
2) nk - ціле число, 1 ≤ nk≤rk;
3)
-
додатне число.
Обслуговування
на першій фазі задається таким же чином,
як і узагальнене однофазне обслуговування,
де слід покласти
.
Обслуговування якоїсь вимоги наі– тій фазі (і =2,q) може розпочатися
лише після того, як ця вимога буде
обслуженою на (і– 1) – й фазі, і
задається таким же чином, як і узагальнене
однофазне обслуговування, де слід
покласти
Після
обслуговування наq– й фазі вимога
вважається обслуженою повністю.