- •Список скорочень Українські
- •Міжнародні
- •Sms (англ. Short Message Service) — служба коротких повідомлень
- •1.1. Автоматизація технологічних процесів: загальні положення, поняття, визначення, терміни, категорії
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •1.2. Знання, інформація і їх роль в системах управління
- •Категорія знання. Загальний підхід
- •Подання знань, інформація і процес прийняття рішень
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •1.3. Система: основні поняття, властивості, узагальнені класифікації
- •Класифікація систем
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •1.4. Синергетика як напрям прикладного системного аналізу
- •Передісторія виникнення синергетики
- •Синергетичні моделі
- •Синергетичні закономірності.
- •Значення синергетики для науки і світогляду.
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •1.5. Системний аналіз об’єктів управління технологічними процесами
- •Застосування методології системного аналізу до створення складних систем управління.
- •Системний підхід до створення автоматизованих технологічних комплексів (атк).
- •Структурний аналіз систем управління складними технологічними об’єктами
- •Інформаційна модель об’єктів управління технологічними процесами
- •Математична модель.
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •2.1. Історичні відомості і напрямки розвитку систем автоматизації
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •2.2. Автоматизація: поняття, визначення, терміни
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •2.3. Основні елементи та засоби автоматики, їх класифікація
- •Питання та завдання для самоконтролю
- •2.3.1. Датчики
- •Питання та завдання для самоконтролю
- •2.3.2. Підсилювачі
- •Питання та завдання для самоконтролю
- •2.3.3. Виконавчі елементи та пристрої
- •Виконавчі двигуни
- •Двигуни постійного струму
- •Питання та завдання для самоконтролю
- •2.3.4. Реле
- •Питання та завдання для самоконтролю
- •2.3.5. Обчислювальні та погоджувальні елементи
- •Цап (Цифро-аналогові перетворювачі)
- •Питання та завдання для самоконтролю
- •2.3.6. Логічні елементи
- •Логічні функції та елементи.
- •Логічних елементів ні, або, і.
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •2.4. Основні принципи управління: загальний підхід
- •Принцип мети
- •Принцип правової захищеності управлінського рішення
- •Принцип оптимізації управління
- •Норма керованості
- •Принцип відповідності
- •Принцип автоматичного заміщення відсутнього
- •Принцип першого керівника
- •Принцип одноразового введення інформації
- •Принцип підвищення кваліфікації
- •Методи мистецтва управління
- •Метод Сократа
- •Метод трьох раундів
- •Метод Штірліца
- •Метод «Жаба в сметані»
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •2.5. Загальні відомості про системи автоматичного управління
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •2.6. Класифікація систем автоматичного управління
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •2.7. Загальні відомості про системи телемеханіки та апаратні засоби
- •Лінії зв’язку
- •Перетворення сигналу
- •Безперервні методи модуляції
- •Цифрові методи модуляції
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •2.8. Функція контролю в складних системах атп
- •Автоматичне нагромадження й обробка інформації про надійність обчислювального комплексу
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •2.9. Джерела і показники техніко-економічної ефективності
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •2.10. Аналіз типових схемотехнічних рішень автоматизації окремих технологічних процесів в комунальному господарстві.
- •Типу «шэт»
- •Завдання
- •Типу «шэт»
- •3.1. Технологія: основні поняття і визначення
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •3.2. Теплоенергетичні установки (котельні)
- •Опис технологічного процесу
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •3.3. Вентиляційні установки
- •3.3.1. Типи систем вентиляції
- •Природна і штучна система вентиляції
- •Приточна і витяжна система вентиляції
- •Місцева і загально обмінна система вентиляці.
- •Складальна і моноблочна система вентиляції
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •3.4. Водопостачання та водовідведення
- •3.4.1. Основні функції автоматичних пристроїв насосної станції
- •3.4.2. Опис технологічної схеми водозабірної споруди річкового міського водопроводу
- •3.4.3 Технологія і автоматизація систем водовідведення
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •3.5 Система «Розумний будинок» («Інтелектуальний будинок»)
- •3.5.1. Опис систем «Розумний будинок»
- •3.5.2. Класифікація функцій систем керування «Інтелектуальним будинком»
- •3.5.2.1. Система керування електроживленням і освітленням Керування освітленням
- •Керування енергозбереженням
- •Керування рівнями освітлення у всіх кімнатах
- •Імітація присутності хазяїв (охоронна функція)
- •«Світло, що стежить»
- •Керування шторами і жалюзі з електроприводом
- •3.5.2.2. Система аудіо-відеотехніки «Мультирум»
- •Система прийому ефірного та супутникового телебачення
- •Прийом/передача цифрових потоків даних (Internet)
- •Керування відображенням з відеокамер
- •Система домашнього кінотеатру
- •Керування всіма пристроями домашнього кінотеатру
- •Автоматичне керування екраном і шторами затемнення
- •3.5.2.3. Система управління «Інтелектуальним будинком»
- •Керування всіма системами через Інтернет
- •Керування усіма системами з будь-якого комп'ютера в будинку
- •3.5.3. Система охорони будинку
- •3.5.4. Система відеоспостереженя
- •3.5.5. Система автоматизації життєзабезпечення будинку Система вентиляції і кондиціонування повітря
- •Система опалення (в т.Ч. «Тепла підлога»)
- •Керування опаленням в залежності від пори року і доби
- •Система холодного і гарячого водопостачання
- •3.5.6. Система метеорологічного контролю
- •Система обслуговування території
- •3.5.7. Функції зв’язку
- •Керування функціями «Розумного будинку» тоновими сигналами
- •«Sim-Sim» контроль
- •Керування доступом з будь-якого комунікаційного пристрою
- •Використання безконтактних карт
- •Бездротове управління
- •Керування із сенсорної панелі
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •3.6. Муніципальний транспорт
- •3.6.1. Розробка розкладу руху на міських маршрутах
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •3.6.2. Планування роботи водіїв і кондукторів
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •3.6.3. Складання наряду водіїв на роботу
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •3.6.4. Диспетчерський облік
- •3.6.4.1. Внутрішньо-паркова диспетчеризація
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •3.6.4.2. Лінійна диспетчеризація
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •3.6.4.3. Автоматичні системи диспетчерського управління (асду) транспортом
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •3.6.5. Моніторинг транспортних одиниць
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •3.6.6. Загальні відомості про gps (Global Positioning System)
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •3.6.7. Збір інформації про місцезнаходження транспортних засобів
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •3.7. Пожежна та охорона сигналізації
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •3.7.1. Загальні принципи побудови систем пожежної безпеки
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •3.7.2. Загальні принципи побудови систем охоронної безпеки
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •Структура системи автоматичної пожежної сигналізації
- •Питання та завдання для самоконтролю.
- •Глосарій
- •Список використаних літературних джерел
Питання та завдання для самоконтролю.
1. Дайте визначення поняттю «знання». Що таке дані, інформація, повідомлення?
2. Яка різниця між знаннями і інформацією?
3. Яку роль відіграють знання при прийнятті рішень?
4. Навіщо людині знання?
5. Наведіть приклади класифікації знань і охарактеризуйте кожний з них.
6. Наведіть приклади адитивних мір кількості інформації і охарактеризуйте кожний з них.
7. Що таке інформаційна ентропія? Який зв’язок між кількістю інформації і ентропією?
1.3. Система: основні поняття, властивості, узагальнені класифікації
Системний підхід у вирішенні проблеми вимагає тотальної системності: від постановки проблеми до її розв’язання, а також узгодженості всіх функцій, етапів виконання, ланок. Тобто, системність присутня на всіх етапах: від загального поняття (уявлення) про систему до конкретної системи.
Сучасні наукові дані та сучасні системні уявлення дозволяють казати про світ як про нескінченну ієрархічну систему систем, які знаходяться у розвитку, проходять різні стадії розвитку, розташовані (розміщенні) на різних рівнях системної ієрархії. Системність є настільки загальною властивістю матерії, що її можна назвати формою існування матерії. Відомі із фізики форми існування матерії - час, простір, рух, структурованість - являють собою окремі прояви, окремі аспекти системності.
Методологія аналізу складних об’єктів, вивчення та пізнання процесів, які протікають в них, пов’язані з теорією пізнання (див. параграф 1.2). Підхід до вивчення складного об’єкту передбачає розгляд його як складної системи.
Поняття «система» використовують в багатьох сенсах та значеннях. У прямому перекладі з грецького σύστημα означає «утворення», «складення», тобто відповідає поняттю «утворення, яке з’єднане з частин». В літературі є сотні визначень поняття «система», але нема загальноприйнятого. Це відбиває принципову неможливість дати завершене визначення багатоаспектному уявленню «система», а це означає, що категорію «система» слід віднести до певних суттєвих понять, таких, як матерія, час, простір. Тому систему (як фундаментальне поняття) слід характеризувати і конкретизувати, розглядаючи основні її властивості.
Властивості системи:
Система - це завжди сукупність елементів. При цьому будь-яка система (крім всесвіту), завжди відносно відокремлена від оточуючого середовища і інших систем з оточення. Систему завжди можна відокремити (абстрагувати) від оточуючого середовища, тобто від тих факторів середовища, які в достатній мірі не впливають на досягнення цілей, яким підпорядкована уся організація системи.
Між елементами системи завжди є суттєві зв'язки. Ці зв'язки між елементами в системі звичайно значно сильніші, ніж з елементами, які не входять в систему (елементи зовнішнього середовища).
Системі завжди притаманні структура (організація), яка спеціалізує різні елементи системи, а, також, підпорядкованість всієї організації системи певним цілям.
В системі завжди присутня ієрархічність рівнів її організації.
Емерджентність (властивості системи не є тільки сумою властивостей її складових: система в цілому володіє такими властивостями, яких немає у жодної з її частин, взятої окремо).
З зазначених системних властивостей випливають певні наслідки (висновки):
Системі завжди притаманні інтегративні властивості (внутрішня цілісність), які не властиві жодному з її елементів окремо.
На кожному рівні організації системні процеси мають як детерміновані, так і випадкові складові. Тому в ході розвитку системних процесів причина та наслідки частіше за все не пов'язані детерміновано ні в часі ні в просторі.
Більша частина системних процесів характеризується нелінійною залежністю між силою причини і розміром отриманих наслідків.
Найважливіше в функціонуванні і розвитку системи – це функціональні можливості її елементів. Однакові елементи в різних системах можуть виконувати різні функції.
Для вивчення, описання, реалізації складних об’єктів, явищ і процесів різноманітної природи і характеру, часто не зовсім визначених і слабо структурованих, застосовують сукупність понять, методів, процедур і технологій, які мають узагальнену назву «Системний аналіз». Системний аналіз – це методологія дослідження складних, часто-густо не зовсім визначених проблем теорії і практики. Предметною областю системного аналізу є системна організація (будова) складних об’єктів різноманітної природи, а також системні процеси і явища. Системний аналіз, як і будь-яка інша наукова галузь, ставить за мету дослідження нових об'єктів і явищ, а, також, зв'язків і стосунків, причому дослідження зв'язків і стосунків є основною задачею системного аналізу. І це дослідження необхідне для того, щоб об'єкти, що вивчаються, стали б зрозумілішими і керованими, а "розкриті" в результаті дослідження механізми внутрішньої і зовнішньої взаємодії цих об'єктів – були б застосовними до моделювання поведінки інших складних об'єктів і явищ. Завдання і принципи системного підходу не залежать від природи об'єктів і явищ. Системний аналіз дає спільні методи формального міждисциплінарного аналізу предметної області, дозволяє виявляти, описувати і вивчати системні інваріанти.
Системний аналіз у вирішенні складних системних задач виходить з необхідності робити наступне:
Одночасно розглядати множину різних елементів і підсистем системи.
Виявляти комплекс впливаючих одне на одне зв'язків між елементами і підсистемами системи.
Описувати різні процеси, що одночасно відбуваються в середині системи та між системою та оточуючим середовищем.
Виявляти і аналізувати цілісність системи в її інтегративних властивостях.
Визначати цілі функціонування системи, оскільки у відповідності з принципом єдності цілей фактичні цілі функціонування підсистем повинні відповідати цілям всієї системи (якщо принцип порушується - його треба відновити, оскільки його додержання забезпечує значно ефективніше функціонування системи).
Крім зазначених головних завдань при вирішені системних задач також необхідно дотримуватись наступних принципів:
• принципу кінцевої мети: пріоритет кінцевої (глобальної) мети є
абсолютним;
• принципу єдності: розглядати систему як єдине ціле і як сукупність її
підсистем (елементів);
• принципу зв’язності: розглядати будь-яку частину системи сумісно
з її зв’язками з оточенням;
• принципу модульної побудови: виділяти модулі в системі і
розглядати її як сукупність модулів;
• принципу ієрархії: доцільно вводити ієрархію частин системи та (чи)
їх ранжування;
• принципу функціональності: розглядати сумісно структуру й функції
системи з пріоритетом функцій над структурою;
• принципу розвитку: враховувати змінюваність системи, тобто її
здатність до розвитку, розширення, зміни частин, накопичування
інформації;
• принципу децентралізації: поєднання в управлінні та в рішеннях,
що приймаються, централізації та децентралізації;
• принципу невизначеності: враховувати невизначеності та
випадковості в системі.
В техніці, зазвичай, маємо справу з комплексами. Якщо технічні комплекси розробляються у відповідності з уявленням: «повинно так», то це системи, які можуть бути організованими.
Організація – це властивість систем виявляти взаємопов’язану поведінку частин системи в рамках цілого. Під частинами системи маються на увазі її елементи і підсистеми. Організація системи проявляється перш за все в обмеженості різноманітності поведінки частин системи і є її інваріантною властивістю.
Будь-яка відкрита система еволюціонує, починаючи із стану найбільшої ентропії (невизначеності), прагнучи до організованості і порядку в системі в процесі взаємин з середовищем, перебудовуючи свою структуру з метою зменшення ентропії.
Самоорганізація - це утворення просторової, часової, інформаційної або функціональної організації - структури (точніше, прагнення до організованості, до утворення нової структури) за рахунок внутрішніх ресурсів системи в результаті цілеспрямованих взаємодій з оточенням системи.
Система є такою, що самоорганізується, якщо вона без цілеспрямованої дії ззовні (з метою створення або зміни структури системи) отримує просторову, часову, інформаційну або функціональну структуру.
Самоорганізація (явна або неявна) спостерігається в складних відкритих системах. Самоорганізації властивий атрибут - управління. Автоматичної самоорганізації системи не відбувається, для цього необхідна дія, що управляє. Самоорганізація - лише можливий шлях розвитку, еволюції системи. Це шлях руху системи до впорядкованості, хай і відносної. Чітких мір, критеріїв впорядкованості немає, навіть для фізичних, хімічних, біологічних систем, де проблема порядку, рівноваги давно вивчаються.
Самоорганізація може спостерігатися як в живих, так і в неживих системах. Будь-яка діяльність всупереч еволюційним процесам в системі, всупереч принципам самоорганізації - протисистемна.
Оточення людини (включаючи природу і суспільство) - нестабільне, нестійке, нерівноважне, таке, що розвивається. При розгляді проблем функціонування і розвитку таких надскладних систем треба враховувати дві протилежні і взаємозв'язані, взаємно обумовлюючі одна одну якості, - стабільність і нестабільність, лад і хаос, визначеність і невизначеність.
Нестабільність і нестійкість в системі не завжди є зло, негативна якість, що підлягає усуненню. Нестійкість може, відповідно до законів синергетики (див. параграф 1.4), виступати умовою стабільного і динамічного саморозвитку, який відбувається за рахунок знищення, вилучення нежиттєздатних форм. Стійкість і нестійкість в системі, утворення нових структур і руйнування старих, змінюючи одне одного, розвивають, еволюціонують систему. Лад і безлад виникають і існують одночасно: один включає інший - це два аспекти одного цілого, вони дають нам різне бачення світу. Через це ми не можемо повністю тримати під контролем навколишній світ нестабільних процесів, наприклад, повністю контролювати соціально-економічні процеси.
Сучасні наука, техніка і технологія мають справу з складними системами, зв'язок між якими здійснюється не лише через прядок, через структури порядку, але і через хаос. Тільки у єдності порядку і хаосу може бути досліджена еволюція складної системи. Складна система – це таке ціле, що складається із стійких і нестійких часток. Еволюція такої системи веде до нової якості, включаючи і стосунки з людиною. Людина знаходиться не поза об'єктом, що вивчається чи керується, а усередині нього, об'єднуючи природні і штучні складові системи, підсилюючи міжпідсистемні зв'язки, застосовуючи в своїй діяльності сучасні уявлення і здобутки природничих, гуманітарних, соціальних наук, досягнення техніки, технологій, мистецтва. Ідеї, принципи, теорії і методи сучасного природознавства (синергетики, інформатики, системного аналізу, фізики відкритих систем, математики і ін.) все ширше впроваджуються в технологічну, гуманітарну і соціально-економічну сфери. Є і зворотні процеси.
Якщо в технічному комплексі є людина, тобто, комплекс являє собою автоматизовану систему, то така система є самоорганізуючою.