Билет 15

1. Формализация операции отображения множества функций на множество взаимосвязных элементов(узлов) системы управления.

Через m обозначим множество взаимосвязанных физических элементов структуры АСУ. Подобными элементами могут быть узлы системы, технические средства, пункты обслуживания, отдельные исполнители, коллективы и т. д. Через А обозначим операцию отображения на т. Оптимальное отображение должно обеспечивать экстремум некоторой целевой функции при выполнении заданных ограничений [3-2].

С учетом введенных обозначений можно выделить следующие задачи синтеза структуры АСУ.

Задача 1. В общем случае задача синтеза оптимальной структуры состоит в определении

(3-1)

(3-2)

(3-3)

(3-4)

Задача 2. Если принципы построения системы заданы, то задача синтеза оптимальной структуры состоит в определении (3-1) и (3-3).

Задача 3. Если заданы принципы построения системы и.выполняемые ее функции, то задача синтеза оптимальной структуры состоит в определении (3-1) и (3-4).

Задача 4. Если заданы принципы построения системы, выполняемые ею функции и элементы системы, то задача синтеза оптимальной структуры состоит в определении (3-1), т. е. рационального отображения множества взаимосвязанных функций на множество взаимосвязанных элементов.

Задача 5. Задача анализа состоит в определении характеристик системы при заданных условиях (3-1) - (3-4).

В зависимости от цели исследования в понятие «разработка структуры системы» включаются различные вопросы из числа рассмотренных выше.

Так, при разработке, например, структуры АСУ отрасли необходимо определить множество узлов системы (множество центров на каждом уровне и число ступеней иерархии или уровней управления) и связей между ними, распределить множество задач управления и обработки информации по различным ступеням и узлам системы и выбрать комплекс технических средств, наилучшим образом удовлетворяющих заданным требованиям [3-3].

2)Метод формирования дерева целей

Поскольку глобальную цель обычно не удается связать со средствами ее достижения, ее разбивают (декомпозиция) на более частные"

локальные, позволяющие выявить средства их достижи.ия. Такой' метод системного анализа называют методом построения дерева' целей. Дерево (рис.2.1) является1 удобным средством для представления существующих в системе иерархий. Корень дерева отождествляется с системен, а уровни дерева — с подсистемами и элементами. Аналогичном образом строится и дерево целей, где корень дерева соответсшует генеральной цели, а остальные вершины - подцели, прич( м по мерени становятся частными. Разбиение генеральной цели на подцели продолжается до тех пор, пока не появится возможность связать цели нижних уровней дерева со средствами, обеспечивающими выполнение этих целей. Таким образом, одна из главных задач построения дерева целей — установление полного набора средств, обеспечивающих достижение поставленной генеральной цели и выявление связей между этими средствами.

Следует отметить, что формулировка целей и процесс построения дерева целей являются процессами творческими, относящимися к неформальной части системного анализа. Непременным условием эффективного применения вышеперечисленных принципов и подходов к построению дерева целей является наличие глубоких профессиональных знаний |и опыта проектировщика. В литературе по системному анализу для построения деревьев целей рекомендуется привлекать группы экспертов и использовать такие методы, как "генерация идей", "мозговой штурм", денарии и т.д.

Несмотря на то что дерево целей формируется на сугубо эвристической основе, при реализации метода построения дерева целей можно выделить два этапа: 1. Построение первоначального варианта дерева целей. 2. Определение коэффициентов относительной важности его отдельных элементов и формирование окончательного варианта дерева целей.

Первый этап можно разбить на под этапы, предусматривающие выбор принципа построения дерева целей, принципа детализации элементов на каждом уровне, глубины детализации, взаимосвязей между элементами.

На втором этапе можно выделить следующие под этапы: выбор критериев оценки целей; ранжирование критериев, расчет коэффициентов относительной важности дерева целей и уточнение дерева на основе результатов проведенного анализа.

При выполнении первого этапа можно выделить два основных под-к построению дерева целей: 1. Если задана цель системы V, а подсистемы не определены, то процесс построения дерева целей сводится к детализации целей и осуществляется сверху вниз. 2. Если определены цели отдельных подсистем Vi, то на основании их упорядочивания и учета связей может быть определена цель всей системы V. В этом случае построение дерева целей осуществляется снизу вверх. Данный подход построения дерева целей имеет место при использовании методов морфологического анализа, основанных на определении списка целей системы Vi и применении алгоритмов, позволяющих введением соответствующих "мер сходства" объединить эти цели в группы, а полученные группы — в новые и т.д. Таким образом, построение дерева целей начинается с нижних ветвей. Этот метод труднореализуем из-за большого количества вариантов объединения подцелей в более крупные цели. Относительно эффективности применения этих подходов к построению дерева целей можно отметить следующее.

При использовании этого подхода трудно гарантировать полноту получаемой структуры цели, т.е. можно пропустить какие-то цели Vi, важные для достижения генеральной цели V.