
- •Варжапетян а.Г. Исследование систем управления. Учебное пособие
- •Список условных обозначений
- •В 2. Структура учебного пособия.
- •В 3 Организация методической поддержки
- •Глава 1. Информационные технологии исследования и проектирования систем
- •Очерки информационной технологии
- •Информационные аспекты при проектировании рэс
- •Материя
- •Отражение
- •1.3 Количественная оценка характеристик информации
- •1.4 Информационные аспекты управления
- •Контрольные вопросы
- •1. Дайте определение понятию информационная технология.
- •Глава 2 основы системного подхода при проектировании рэс
- •2.1 Иерархия системности и сферы взаимодействия
- •2.1.1 Появление системных концепций
- •Иерархия системности
- •2. 1. 3 Сферы взаимодействия
- •2.2 Классификация систем
- •2.2.1 Объект и предмет исследования и проектирования
- •2.2.2 Классификация системы
- •2.3 Свойства систем и принципы системного подхода
- •2.3.1 Свойства систем
- •2.3.2. Принципы системного подхода
- •Принцип целеобусловленности
- •3. Принцип управляемости
- •6. Принцип симбиозности
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3. Моделирование – инструмент исследования и проектирования систем
- •3.1 Классификация моделей
- •3.2 Математические модели
- •3.2.1 Понятие математической модели
- •3.2.2. Непрерывно-вероятностные модели
- •3.3 Имитационное моделирование
- •3.3.1 Понятия имитационного моделирования
- •3.3.2 Способы имитации при создании квазипараллелизма
- •Реальная система
- •3.3.3 Пример построения моделирующего алгоритма на основе событийного способа имитации
- •3.4 Методы имитации на эвм случайных элементов
- •Раздел 3.4. Посвящен именно этим актуальным задачам имитации случайных элементов.
- •3.4.1 Принципы моделирования случайных элементов
- •3.4.1 Методы имитации бсв а. Типы датчиков бсв
- •Мультипликативный конгруэнтный метод (метод вычетов)
- •3. Метод, использующий нелинейные рекуррентные формулы.
- •4. Метод Макларена-Марсальи.
- •5. Метод, основанный на свойстве воспроизводимости равномерного закона.
- •3.5 Оценка адекватности им
- •Контрольные вопросы к 3 главе.
- •Глава 4. Программные комплексы имитационного моделирования
- •4.1 Общая характеристика языков программирования
- •4.2 Сравнение языка gpss/ h с другими версиями gpss
- •4.3 Принципы построения gpss/h
- •4.3.1 Категории и типы объектов
- •4.3.2 Правила трансляции
- •4.3.3 Вычислительные возможности
- •4.3.4. Операторы блоков
- •Выбор объектов, удовлетворяющих заданному условию.
- •4.3.5 Операторы управления и описания
- •А. Операторы управления а.1 Основные операторы управления
- •Б. Операторы описания
- •Б1. Основные операторы описания
- •Б2. Вновь введённые операторы
- •4.4 Принципы работы с моделью
- •4.4.1 Запуск модели
- •4.4.2 Комментарий к выходному отчёту
- •4.4.3 Отладчик (дебаггер ) языка
- •4.4.4 Примеры применения языка
- •Контрольные вопросы к главе 4
- •Глава 5 Информационные технологии исследования и принятия решений
- •5.1 Прогнозирование поведения исследуемых систем
- •5.2 Методы принятия решения а. Общие положения
- •6.3 Интеллектуальные экспертные системы
- •Контрольные вопросы к главе 6
- •Глава 1 Информационные технологии в исследовании
- •Глава 2 Основы системного подхода при проектировании су
- •Глава 3 Имитационное моделирование - инструмент исследования и проектирования су
- •Глава 4 Программные комплексы имитационного моделирования
- •Глава 5 Информационные технологии прогнозирования
Контрольные вопросы
1. Дайте определение понятию информационная технология.
2. Расскажите о структуре информационной составляющей на разных этапах развития общества.
3. В чём связь между информационными ресурсами и наукоемкими изделиями.
4. Назовите основные этапы развития информационных технологий.
5. Охарактеризуйте взаимосвязь потоков информации и структур.
6. Какая связь между информацией и отражением.
7. Назовите составляющие информации.
8. Определите характеристики оперативной информации.
9. Что такое сигнал ?
10. Какие виды сигналов вы знаете ?
11. Определите разницу между информацией, данными и знаниями.
12. Что такое неопределённость?
13. Что такое энтропия ?
14. Какие виды энтропии вы знаете?
15. Конечна ли величина полезной информации?
16. Какие вы знаете категории управления?
17. Назовите уровни организации управления.
18. Назовите этапы цикла управления.
19. Назовите этапы цикла выработки решения.
20. Что такое точка принятия решения?
21. Дайте определение циклу.
22. Как оценивается степень централизации управления?
23. Как оценивается адаптивность системы управления?
Глава 2 основы системного подхода при проектировании рэс
2.1 Иерархия системности и сферы взаимодействия
2.1.1 Появление системных концепций
Развитие мировых интегративных факторов и проблем, таких как экологическая безопасность, мировое научное знание, создание экономических сообществ привело к тому, что принципы системности, системное видение и мировоззрение приобрели характер доминирующей ориентации философии, науки и методологии. Системология, включающая в себя достижения многих научных дисциплин, - развивающаяся наука, не только преобразующая существующие методы исследования, но и формирующая новые подходы и методы. В первую очередь это относится к необходимости развития базы практической, организационно-управленческой деятельности, (праксеологии). Неразвитость праксеологических методов, в первую очередь, объясняется невозможностью построения аппарата в рамках досистемного подхода. Поэтому развитие системной концепции и методов исследования систем, на ней основанных, является главным фактором развития человечества. Формирование системных методов и теории создаёт предпосылки фундаментализации комплекса наук о сложных системах техники, экономики, социально-политической сферы и т. д.
Системность мышления родилась давно. Первое представление о системе возникло ещё в античной философии и толковало систему как упорядоченность и целостность бытия (Евклид, Платон, стоики ). Следующий метафизический этап “Meta ta physica” (после физики) - философские трактаты Аристотеля, вышедшие после знаменитых трактатов о физике) посвящен рассмотрению явлений в состоянии покоя, для этого этапа характерно преобладание анализа (Б.Спиноза, Г.Лейбниц, Ф. Бэкон ). Новый более высокий уровень познания представлял диалектический способ мышления - единство и борьба противоположностей в процессе развития. (И. Кант, Ф. Шеллинг, Г. Гегель, К. Маркс , В. Ленин ). Сформулированные в это время И. Ньютоном знаменитые законы классической механики не являются примером системного подхода, так как они, отвечая на вопрос "Что это такое ?", шли от рассмотрения частей к целому и не могли ответить на вопрос " Что делает" сложная система.
До конца 19-го века рассмотрение целостности ограничивалось живыми организмами, внутренняя целостность которых не вызывала сомнений и не требовала специальных доказательств. Идея системной организованности относилась только к знанию. Первым поставил вопрос о научном подходе к управлению сложными системами М.А. Ампер, который выделил науку управления государством, назвав её задолго до Н. Винера -кибернетика. Б. Трентовский в 1843 году читал во Фрейбургском университете курс – «Отношение философии к кибернетике, как искусству управления народом». Труды по минералогии Е. С. Федорова, изданные в 1891 году, заложили начальные основы теории систем. Научно-техническая революция начала 20-го века поставила проблемы организации и функционирования сложных объектов , что привело к специальным исследованиям систем, в том числе и социальных. Работы В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере ввели новый тип объектов исследования - глобальные системы. Системности как самостоятельному объекту посвящены работы А.А. Богданова (Малиновского) – «Всеобщая организационная наука (тектология)”, первый том которой вышел в 1911 году. Он впервые ввёл понятие обратных связей, говорил о важности моделирования, предвосхитив многие положения современных теорий. Его фамилию можно с полным правом называть в ряду тех, кто обогнал своё время. Как, например, в радиотехнике Х. Хюльсмайера, в 1904 предложившего идею современной радиолокации, реально воплощённую только в середине 30-х годов, или О.В. Лосева, разработавшего в 1921 году кристадин, полностью предвосхитивший идею транзистора (1948 год), за кoторую его авторы (Бардин, Браттейн, Шокли) были удостоены Нобелевской премии.
Современный этап развития системных понятий открывает опубликованная в 1948 году работа Н. Винера " Кибернетика (наука об управлении и связи в животных и машинах)". Идея построения общей теории систем принадлежит Л. Берталанфи (1950 год). Большой вклад в развитие кибернетики внесли советские учёные А.И. Берг (развитие науки об оптимальном управлении динамическими объектами), А.Н. Колмогоров (наука о системах, воспринимающих, хранящих, перерабатывающих и использующих информацию). Начало 60-х годов характеризуется следующими особенностями:
1. Резко усложнились создаваемые системы, произошла потеря возможности иметь о них полное и адекватное представление.
2. Возросло взаимодействие систем различной природы.
3. Стремительно увеличилась интенсивность информационных воздействий и информационных технологий , т.е. начался практический переход в постиндустриальную, а затем и в информационную фазу развития общества.
Перечисленные особенности способствовали началу системной революции. Библиография научных публикаций насчитывает сотни солидных монографий, причём, по определению авторов, сработал "парадокс К.Линнея", когда каждый исследователь старался занять свободную нишу и предложить свою классификацию (чем, впрочем, грешат и авторы, предлагая свою классификацию , см раздел 2.2 ). Достаточно назвать несколько направлений:
- системотехника - X. Гуд, Р. Маккол,
- теоретико-системный подход - М. Месарович, Я. Такахара, Ю.А. Урманцев,
- системология - В.В. Дружинин, Д.С. Конторов, Б.С. Флейшман
- параметрическая системная концепция - А.И. Уёмов
-
теория систем - М. Арбиб, Э.Дж. Мейнс и т.д.
К числу последних достижений можно отнести работы бельгийской школы И. Пригожина (И. Пригожин, И. Стенгерс. Порядок из хаоса. М., 1986), удостоенных Нобелевской премии за изучение термодинамики неравновесных физических систем. Наука названа синергетикой и развивает идеи самоорганизации систем. Огромное число публикаций и накопление разнообразных результатов, не привело, на наш взгляд, к созданию общей теории систем и строгой методологической концепции. Из сказанного можно сделать два вывода:
1. Полученные принципы фиксируют недостаточность традиционных подходов к постановке и решению новых задач проектирования и исследования. Примером является понятие биогеценоза , пришедшее на смену биосфере в трактовке Вернадского; идея сетевого компьютера, меняющая привычную идеологию пользователя и т.д.
-
Полученные принципы помогают строить новые объекты изучения, формируют новые исследовательские задачи; дают возможность соединить структуру системы и её динамику и, в конечном итоге, приводят к появлению новых знаний.