– Описание принципов управления и процесса управления системой.

Приведенная структура алгоритма системного подхода является одной из многих, однако между ними принципиальных отличий практически нет. Отличия проявляются только в деталях.

Классификация систем

Принципиально отличающихся одна от другой систем много. Много и признаков, характеристик, по которым системы можно классифицировать. Это привело к тому, что разного рода классификаций систем в настоящее время насчитывается более 20-ти.

Классификация – это распределение совокупности объектов по классам в соответствии с некоторыми наиболее важными признаками. Таких признаков существует много.

Сама классификация выступает как инструмент системного анализа. С ее помощью структурируется сам объект (проблема) исследования, а построенная классификация является моделью этого объекта.

Приведем некоторые классификации, в которые попадают системы связи.

Классификация по происхождению

В зависимости от происхождения системы делится на естественные (природные), искусственные и смешанные.

Естественные системы – это системы, которые объективно существуют в живой и неживой природе и обществе.

Искусственные системы – это системы, созданные человеком.

Смешанные системы, куда относятся эргономические (машина – человек-оператор), автоматизированные, биотехнические, организационные и другие системы.

Классификация по объективности существования

Все системы можно разбить на две большие группы: реальные (материальные или физические) и абстрактные (символьные) системы.

Реальные системы включают изделия, оборудование, машины и вообще естественные или искусственные объекты.

Абстрактные системы, по существу, являются моделями реальных объектов – это языки, идеи, планы, гипотезы и понятия, алгоритмы и компьютерные программы, математические модели, системы наук.

Важнейшими являются действующие системы. Такие системы способны выполнять требуемые операции, работы, процедуры, обеспечивать заданный ход технологических процессов, действуя по программам, которые задаются человеком. В действующих системах, можно выделить следующие системы:

-технические; -социальные;

-эргономические; -организационные;

-технологические; -управления.

-экономические

Выделены системы, к которым могут принадлежать и системы связи.

Технические системы – это материальные системы, которые решают задачу по программам, составленными человеком; сам человек при этом не является элементом таких систем.

Эргономическая система это система, составным элементом которой является человек-оператор.

Технологические системы. Существуют два определения понятия «технология»:

а) как абстрактная совокупность операций;

б) как совокупность операций с соответствующими аппаратно-техническими устройствами или инструментами.

Отсюда можно говорить о формальной и материальной технологической системе.

Формальная технологическая система – это совокупность операций (процессов) для достижения некоторых целей (решение некоторых задач). Структура такой системы определяется набором методов, методик, рецептов, регламентов, правил и норм.

Материальная технологическая система– это совокупность реальных приборов, приспособлений, инструментов и материалов (техническое обеспечение системы), которые реализуют операции и предопределяют их качество. Технологическая система более гибкая, чем техническая: минимальными преобразованиями (перенастройкой) ее можно переориентировать на производство других объектов или на приобретение других свойств последних.

Систему, в которой реализуется функция управления, называют системой управления. Система управления содержит два обязательных элемента: управляемую подсистему (объект управления) и подсистему, которая выполняет функцию управления.

Классификация систем по однородности и разнообразию структурных элементов

Системы бывают гомогенные, или однородные, и гетерогенные, или разнородные, а также системы смешанного типа.

В гомогенных системах структурные элементы системы имеют одинаковые свойства. В связи с этим в гомогенных системах элементы взаимозаменяемы.

Гетерогенные системы состоят из разнообразных элементов, которые не имеют свойства взаимозаменяемости.

Пример. Гетерогенная сеть – информационная сеть, в которой работают протоколы сетевого уровня различных фирм-производителей. Гетерогенная вычислительная сеть состоит из фрагментов различной топологии и разнотипных технических средств.

Линейные и нелинейные системы

Система называется линейной, если она описывается линейными уравнениями (алгебраическими, дифференциальными, интегральными и т. п.). В линейных системах выполняется принцип суперпозиции: реакция системы на любую комбинацию внешних воздействий равняется сумме реакций на каждое из воздействий, поданных на систему порознь.

Если в какой-либо системе принцип суперпозиции не выполняется, такая система является нелинейной.

Большинство сложных систем являются нелинейными. В связи с этим для упрощения анализа систем часто применяют процедуру линеаризации, с помощью которой нелинейную систему описывают приближенно линейными уравнениями в некоторой области изменения входных переменных. Однако не всякую нелинейную систему можно линеаризовать, в частности, нельзя линеаризовать дискретные системы.

Дискретные и цифровые системы

Среди нелинейных систем выделяют класс дискретных систем.

Дискретная система – это система, которая содержит хотя бы один элемент дискретного действия.

Дискретный элемент – это элемент, отклик которого изменяется дискретно, то есть скачками, даже при плавном изменении входных воздействий. Все остальные системы относятся к системам непрерывного действия.

Система непрерывного действия, (непрерывная система) состоит только из элементов непрерывного действия, то есть элементов, выходы которых изменяются плавно при плавном изменении входных величин.

Частным случаем дискретной системы является цифровая система. Важной реализацией такой системы является система цифровой связи. Подробно особенности этой системы, в частности, ее преимущества по сравнению с системами непрерывного и дискретного действия рассмотрим на следующей лекции.

Детерминированные и стохастические системы

Если входы системы однозначно определяют ее выходы, то есть, ее поведение можно предсказать с вероятностью 1, то система является детерминированной, иначе – недетерминированной (стохастической).

Математически детерминированность можно определить как строгую функциональную связь , а стохастичность возникает в результате добавления некоторой случайной величины: .

Детерминированность характерна для менее сложных систем; стохастические системы сложнее детерминированных – их сложнее описывать и исследовать.

С одной стороны, стохастичность – это следствие случайности.

Случайность – это результат необнаруженных закономерностей, скрытых за порогом нашего понимания.

А с другой – приблизительности (неточности) измерений. В первом случае мы не можем учесть все факторы (входы), которые действуют на систему. Во втором – проблема непредсказуемости выхода связана с невозможностью точно измерять значения входов и ограниченностью точности сложных вычислений.