8. Классификация и виды информационных систем. Информационные и управляющие системы.

Классификация и виды информационных систем.

В зависимости от решаемой задачи можно выбрать разные принципы классификации систем по характерным признакам. При этом систему можно охарактеризовать одним или несколькими признаками:

1. по способам работы с информацией — сбор, передача, обработка, поиск и т.д.;

2. по виду отображаемого объекта — технические, экономические, биологические и др.;

3. по виду научного направления — математические, физические, химические и т. п.;

4. по виду формализованного аппарата представления системы — детерминированные и стохастические;

5. по типу целеустремленности — открытые и закрытые;

6. по сложности структуры и поведения — простые и сложные;

7. по степени организованности — хорошо организованные, плохо организованные (диффузные), самоорганизующиеся системы.

Классификация информационных систем по виду отображаемого объекта.

ИС в технике. Технические системы характеризуются переносом массы и энергии, взаимодействием различных материальных объектов и окружающей среды. Подсистемами технических систем являются движущиеся объекты, объекты энергетики, объекты химической промышленности, объекты машиностроения, бытовая техника и многие другие. Информационные параметры и характеристики служат для описания состояния объектов и процессов их взаимодействия в системах.

ИС в экономике. Экономические системы включают организации, объединения и производственные комплексы. Они характеризуются сложными производственными процессам и социальными отношениями. Информационные потоки связаны и отражают движение материальных потоков и ценностей, изменение денежных оценок и отношений.

ИС в биологии. К биологическим системам относятся: большие экологические системы городов и заповедников, социальные системы, живые системы, поддерживающие свою жизнедеятельность благодаря заложенным в них механизмам управления. Информационные процессы внутри этих систем служат для обеспечения жизнедеятельности, развития и репродукции в условиях взаимодействия с окружающей средой. Информация внутри биологических систем передается физическими и химическими процессами.

Детерминированные и стохастические системы

Если внешние воздействия, приложенные к системе (управляющие и возмущающие) являются определенными известными функциями времени u=f(t), а преобразование их внутри системы задаётся строго определенными операторами, то такие системы называются детерминированными (определенными). В этом случае состояние системы в любой момент времени t может быть однозначно описано обыкновенными дифференциальными уравнениями по известным состояниям системы в предшествующие моменты времени или в момент начала функционирования. Системы, для которых состояние однозначно определяется начальными значениями и может быть предсказано для любого момента времени называются детерминированными.

Стохастические системы - системы, изменения состояния в которых носят случайный характер. Например, энергосистема под воздействием различных пользователей. При случайных воздействиях на систему и случайном изменении внутренних параметров системы данных о её текущем состоянии недостаточно для предсказания её состояния в последующий момент времени.

В основном, параметры и характеристики технических систем имеют нормальное распределение плотности вероятностей, поэтому они представляются двумя параметрами - средним значением и дисперсией (или СКО).

Статистические свойства характеристик системы определяют по их функциям распределения или плотностям распределения вероятностей событий.

Открытые и закрытые системы

Основные отличительные черты открытых систем - способность обмениваться с внешней средой массой, энергией и информацией. Закрытые (замкнутые) системы изолированы от внешней среды с точки зрения обмена массой, энергией и информацией.

Хорошо и плохо организованные и саморегулирующиеся системы

Хорошо организованные системы - это системы, в которых определены элементы системы и их взаимосвязь в целое. Это означает, что определены правила объединения элементов в более крупные компоненты или определены связи между всеми компонентами и целями системы.

Поведение хорошо организованных систем, как правило, можно описать сложным дифференциальным или интегральным уравнением или системой дифференциальных уравнений.

Примером хорошо организованной системы является солнечная система. Наиболее существенные закономерности движения планет вокруг Солнца описываются уравнениями, отражающими закон тяготения Ньютона.

Для отображения объекта в виде хорошо организованной системы необходимо выделять существенные и не учитывать относительно несущественные для данной цели рассмотрения компоненты: например, при рассмотрении солнечной системы не учитывать метеориты, астероиды и другие, мелкие по сравнению с планетами элементы межпланетного пространства.

Плохо организованные системы - это системы, в которых нет жестких связей между элементами. При представлении объекта в виде «плохо организованной» (диффузной) системы не ставится задача определить все подлежащие учёту компоненты, их свойства и связи между ними и целями системы. Система характеризуется некоторым набором макропараметров и закономерностями, которые определяются на основе исследования не всего объекта или класса явлений, а на основе определенной с помощью некоторых правил выборки компонентов, характеризующих исследуемый объект или процесс.

Подход к отображению объектов в виде диффузных систем широко применяется при: описании систем массового обслуживания, определении численности штатов на предприятиях и учреждениях, исследовании документальных потоков информации в системах управления и т. д.

Самоорганизующиеся системы - это системы обладающие способностью адаптироваться к изменяющимся условиям среды, изменять структуру при взаимодействии системы со средой, сохраняя при этом свойства целостности, способность формировать возможные варианты поведения и выбирать из них наилучший. Самоорганизующиеся системы обладают признаками диффузных систем: стохастичностью поведения, нелинейностью элементов, нестационарностью отдельных параметров и процессов.

Примерами самоорганизующихся систем являются: биологические объекты, экологические системы, предприятия и организации, коллективы людей, управленческие организации на уровне предприятия, отрасли, государства в целом, т. е. в тех системах, где обязательно имеется человеческий фактор.

Классификация информационных систем по сложности.

Существует ряд подходов к разделению систем по сложности. В частности, Г. Н. Поваров в зависимости от числа элементов, входящих в систему, выделяет четыре класса систем:

- малые системы (10...10³ элементов),

- сложные (10⁴...10⁷ элементов),

- ультрасложные (10⁷...10³⁰ элементов),

- суперсистемы (1030...10200 элементов).

Так как понятие элемента возникает относительно задачи и цели исследования системы, то и данное определение сложности является относительным, а не абсолютным.

В настоящее время нет четкого определения сложных систем и критериев, по которым их можно определить. Однако есть следующие признаки: многомерность, многосвязность, многоконтурность, наличие многих уровней, иерархия, составной и многоцелевой характер построения.

По этим признакам можно отнести модель к классу сложных систем.

Сложность систем необходимо рассматривать в двух аспектах - структурную сложность и сложность поведения.

Под большой системой понимается совокупность материальных ресурсов, средств сбора, передачи и обработки информации, людей-операторов, занятых на обслуживании этих средств, и людей-руководителей, облеченных надлежащими правами и ответственностью для принятия решений.

Примеры больших систем: информационная система города; пассажирский транспорт крупного города; производственный процесс крупного предприятия; система управления полетами крупного аэродрома; энергетическая система и др.

К характерным особенностям больших информационных систем относятся:

- большое число элементов в системе (сложность системы);

- взаимосвязь и взаимодействие между элементами;

- иерархичность структуры управления;

- обязательное наличие человека в контуре управления, на которого возлагается часть наиболее ответственных функций управления.

Информационные и управляющие системы.

Определение информационной системы см. в теме 2 вопросе 7.

Управляющая система (система управления, блок управления, управляющая подсистема) — часть кибернетической системы, осуществляющая управление в системе. Она обычно состоит из блока определения целей и блока регулирования (регулятора), поддерживающего систему на траектории, заданной первым из названных блоков.

Понятие У. с. относится к числу понятий, которые невозможно полностью объяснить, используя только математические конструкции; поэтому необходимо иметь интуитивное представление о нем. Вот пример физической (неформальной) У. с.:

Нервная ткань, представляющая определенную структуру из нейронов и осуществляющая преобразование раздражений, идущих из внешней среды, в определенные воздействия на органы.

Информационно-управляющая система (ИУС) — цифровая система контроля или управления некоторым реальным объектом.

З.ы.:/*Отличий и сходств этих 2 систем нигде нету( Но думаю, можно что-нибудь придумать про то, что управление на предприятиях осуществляется в том числе с помощью информационных систем*/