Лекція № 1 Тема: вступ. Системотехніка. Складна система

Питання лекції: Вступ. Системотехніка. Складна система. Технічні та машинні сис-теми. Основні поняття систем. Основні визначення. Типи систем і зав-дань. Зміст курсу "Теорія технічних систем".

1.1. Вступ. Системотехніка. Складна система

В процесі розвитку цивілізації змінюється уява людей про машини. Спочатку вони розглядалися як ціле з належними тільки для них особливими частинами. Для означення деяких машин не було навіть спеціальних понять. Тільки після заснування технічних шкіл (Париж, 1794 р.; Прага, 1806 р.) починається процес систематизації машин і вилу-чення з них окремих механізмів, призначених для перетворення руху.

Не можна не згадати праць справжнього генія Леонардо да Вінчі (1452-1519 рр.), який на століття визначив хід розвитку науки і розглядав елементи і частини машин як загальні одиниці різних агрегатів, застосовуваних у війсковій, гірничій та морскій справі, а також в металообробці, друкарстві, ткацтві та виконанні вантажних робіт. Для полегшення людської праці з'являються також машини-двигуни (парові, гідравлічні, електричні).

Робляться перші спроби створити загальну теорію машин і механізмів, до складу якої входили: синтез механізмів, спільно з структурою і кінематикою, динамікою машин, теорією автоматів.

Створення нових технічних засобів поряд з підвищенням вимог до них, з одного боку, і новими методами вирішення задач (наприклад, засобами обчислюваної техніки) з другого боку, викликає необхідність перегляду методів вивчення технічних систем.

Після другої світової війни виник один з нових напрямків в галузі теорії технічних систем у вигляді окремих аспектів загальної теорії, а пізніше в більш інтегрованій формі - системотехніки. З цього моменту теорія технічних систем знайшла визнання як осно-ва і джерело інформації для декількох суміжних галузей знань. Так наприклад, теорія конструювання частково опирається на теорію технічних систем.

Системотехніка – науково-технічна дисципліна, що охоплює питання проектуван-ня, створення, випробування і експлуатації складних систем. При розробці таких систем виникають проблеми, що відносяться не тільки до властивостей їх складових частин (елементів, підсистем), але також і цілому (загальносистемні проблеми). При вирішенні проблем системотехніки широко застосовує методи дослідження складних систем із залученням математичної логіки і статистики, теорії алгоритмів, комбінато-рики, теорії ігор, теорії ситуацій, теорії масового обслуговування, теорії інформації і ін.

Складна система - це складений об'єкт, частині якого можна розглядати як систе-ми, закономірно об'єднані в єдине ціле відповідно до певних принципів або зв'язані між собою заданими відносинами.

Поняття «Складна система» широко використовується; у системотехніці, систем-ному аналізі, при дослідженні операцій і системному підході в різних областях науки, техніки і народного господарства. Складну систему можна розчленувати (не обов'язково єдиним чином) на кінцеве число частин, так званих підсистемам вищого рівня.

Кожну таку підсистему можна у свою чергу розчленувати на кінцеве число дріб-

ніших підсистем і т.п., аж до отримання підсистем першого рівня, так званої складної системи, які або об'єктивно не підлягають розчленовуванню на частини, або щодо їх подальшої неподільності є відповідна домовленість. Таким чином, підсистема, з одного боку, сама є складною системою (для підсистем нижчого рівня), що складається з де-кількох елементів, з іншого боку, вона - елемент системи старшого рівня.

Типові приклади складної системи: у області організації виробництва і технології - виробництв, комплекс підприємств як сукупність виробничих комплексів цехів і діля-нок, кожний з яких містить деяке число технологічних ліній, останні складаються з верс-татів і агрегатів, що розглядаються зазвичай як елементи складної системи. У області автоматизованого управління - процес управління підприємством або галуззю промис-ловості, як сукупність процесів збору даних про стан керованих об'єктів, формування по-токів інформації, її накопиченні, передачі і обробки, формування дій, що управляють. У області обчислювальної техніки - математичне забезпечення сучасних обчислювальних комплексів.

З цієї миті теорія технічних систем знайшла визнання як основа і джерело інфра-структури для декількох системних галузей знання. Так, наприклад: теорія конструю-вання частково спирається на теорію технічних систем.