1.Свойства сложных систем, создающие трудности для управления ими. Примеры.

1. Для сложных систем характерно то, что управлять ими приходится в условиях неполной информации, неполного знания законов функционирования системы, постоянного изменения внешних факторов.

2. Любая сложная система имеет большое число случайностей в своем поведении, случайными могут быть как внешние воздействия, так и внутренние свойства.

3. Не стационарность сложной системы – характеристики и свойства системы изменяются со временем. Элементы системы выходят из строя, появляются новые. Система часто работает с частично вышедшими из стоя элементами (робастные системы).

4. Нетерпимость к управлению. Сложная система зачастую обнаруживает свои собственные цели, часто не только не совпадающие с задаваемыми извне, но и противоречащими последним.

Как следствие свойств 2 и 3 вытекает:

5. Невоспроизводимость экспериментов со сложной системой.

В этих условиях управление сложными системами принимает характер итерационного (пошагового) процесса. После принятия решения и применения управляющего воздействия необходимо вновь оценить состояние, в котором находится система, и решить, правильно ли мы движемся к поставленной цели. Если направление движения нас не удовлетворяет, то необходимо переопределить управляющее воздействие. Наличие модели сложной системы позволяет уменьшить число таких итераций, сберегая время и другие ресурсы.

Классы сложных систем :

1)техногенные

2)транспортные

3)производственные

4)технические

5)экономические

6)социальные

7)общественные

8)инженерные

9)программно-информационные

10)биологические

2.Представление системы как конечного автомата.

Автомат (finite automata) можно представлять себе как серый ящик, на вход которого подаются входные сигналы, с выхода снимаются выходные сигналы, и который может находиться в некоторых внутренних состояниях. Причем множество входящих, выходных сигналов и внутренних состояний является конечным.

Абстрактно конечный автомат описывается шестью элементами:

Входной алфавит – конечное множество X входных сигналов

Выходной алфавит – конечное множество Y выходных сигналов

Начальное состояние

Функция переходов z+ = φ(z,x)

Функция выходов y = ψ(z,x)

Автомат

F = <Z, X,Y, φ, ψ, z0> функционирует в дискретном автоматном (потактовом) времени, моментами которого являются такты, то есть примыкающие друг к другу моменты времени, каждому из которых соответствуют постоянные значения входного и выходного сигналов и внутреннее состояние.

Простейший конечный автомат имеет один входной и один выходной канал. В каждый момент времени t = 0, 1, 2, 3… будем обозначать вход: x(t), состояние z(t), выход y(t), причем z(0)= z0,

______________________________________________________

9

1.Необходимость создания модели сложной системы в контексте управления этой системой.

Следуя Л. Расстригину, сформулируем основные признаки сложной системы как объекта управления:

1. Для сложных систем характерно то, что управлять ими приходится в условиях неполной информации, неполного знания законов функционирования системы, постоянного изменения внешних факторов.

2. Любая сложная система имеет большое число случайностей в своем поведении, случайными могут быть как внешние воздействия, так и внутренние свойства.

3. Не стационарность сложной системы – характеристики и свойства системы изменяются со временем. Элементы системы выходят из строя, появляются новые. Система часто работает с частично вышедшими из стоя элементами (робастные системы).

4. Нетерпимость к управлению. Сложная система зачастую обнаруживает свои собственные цели, часто не только не совпадающие с задаваемыми извне, но и противоречащими последним.

Как следствие свойств 2 и 3 вытекает:

5. Невоспроизводимость экспериментов со сложной системой.

Растригин приходит к выводу, что:

«Сложной системой нельзя управлять без ее системной модели». Я бы добавил эффективно управлять! Более того, модель является средством «борьбы со сложностью», так как передает наиболее существенные с точки зрения решаемой задачи свойства объекта изучения.