24. Структура системного анализа (декомпозиция, анализ, синтез).
Основные задачи:
*декомпозиция;
*анализ;
*синтез;
Декомпозиция. Что осуществляется:
*определение и декомпозиция общей цели исследования и основной ф-и системы. Делается либо ограничение траектории в пространстве состояний, либо как ограничение траекторий в обл-ти допустимых ситуаций. Все должно быть выявлено и ограничено ввиду целей;
*выделение системы из среды. Разделение на сист и не сист. По критерию участия каждого рассматриваемого эл-та в процессе, приводящему к результату;
*описание воздействующих факторов;
*описание тенденций развития, неопределенностей разного рода;
*функциональная декомпозиция системы по функциям, компонентная по виду элементов и структурная по виду отношений элементов;
Чаще всего декомпозицию проводят либо по ф-циям, либо по жизнен циклу, либо по физич процессу, либо по подсистемам.
Анализ. Виды:
*функционально-структурный. Уточнение состава, требований и т.п.;
*морфологический. Анализ взаимосвязи компонентов.
*анализ аналогов;
*анализ эффективности;
*формирование требований к создаваемой системе.
Синтез.
*разработка модели системы;
*синтез альтернативных структур системы, снимающих проблемы. Это структурный синтез системы;
*параметрический синтез. Обоснованное задание численных значений всех преобразований;
*оценивание системы.
9. Модели состояния динамических систем.
М
одели
состояния- системы ДУ первого порядка
вместе с уравнениями для выходных
величин.
Е
сли
ввести векторные обозначения, то
Для моделей состояния справедлив следующий факт: любая нелинейная динамическая система м-т быть представлена как соединение линейных динамических и нелинейных статических звеньев.
10. Линейные нелинейные модели.
Модели бывают эмпирические, теоритические и смешанные.
Эмпирические. Берется объект, система и собираются экспериментальные данные.
Теоретические. Противоположность эмпирическим.
Смешанные. Часть проявлений модели связывают эмпирическими уравнениями и берут часть теории.
Требования к модели:
*наглядность построения;
*обозримость основных свойств(должны быть доступны для оценки и тп);
*доступность(для исследования и воспроизведения);
Проблема моделирования(состоит из трех задач):
*построение модели;
*исследование модели;
*использование модели;
19.Виды представления сложных систем
Объект может быть представлен в виде аналитической или имитационной модели. Аналитическое представление подходит лишь для очень простых и сильно идеализированных задач и объектов, которые, как правило, имеют мало общего с реальной (сложной) действительностью, но обладают высокой общностью. Аналитические модели обычно применяют для описания фундаментальных свойств объектов (поэтому ими так широко пользуется теоретическая физика), так как фундамент прост по своей сути. Сложные объекты редко удаётся описать аналитически. Имитационное моделирование позволяет разлагать большую модель на части (объекты, «кусочки»), которыми можно оперировать по отдельности, создавая другие, более простые или, наоборот, более сложные модели. Таким образом, имитационное моделирование тяготеет к объектно-ориентированному представлению, которое естественным образом описывает объекты, их состояние, поведение, а также взаимодействие между ними. Имитационную модель можно постепенно усложнять и усложнять; аналитический способ этого не допускает или допускает, но с большими ограничениями. Модель может быть соединена с другими моделями. Математически это означает совместное решение моделей (пересечение) и наложение тождеств на связываемые переменные. При связывании модели образуют систему, которая имеет определённую структуру (вложенную, параллельную, последовательную, смешанную, с обратными связями и т. д.) Если к построенной модели добавить вопрос, то с помощью неё можно решить задачу, получить ответ, который заранее не очевиден. Если ответ заранее очевиден, то модель не строят. Обычно одна и та же модель годится для решения множества задач. Решая задачи, человек обычно строит модели в своей голове и оживляет (интерпретирует) их там же или на искусственном носителе (в среде моделирования).
25.Формирование детального и общего представление систем.Формирование общего представления системы:Стадия 1. Выявление главных функций (свойств, целей, предназначения) системы. Формирование (выбор) основных предметных понятий, используемых в системе. На этой стадии речь идет об уяснении основных выходов в системеСтадия 2. Выявление основных функций и частей (модулей) в системе. Понимание единства этих частей в рамках системы. На этой стадии происходит первое знакомство с внутренним содержанием системы, выявляется, из каких крупных частей она состоит и какую роль каждая часть играет в системе. Стадия 3. Выявление основных процессов в системе, их роли, условий осуществления; выявление стадийности, скачков, смен состояний в функционировании; в системах с управлением — выделение основных управляющих факторов. Стадия 4. Выявление основных элементов «несистемы», с которыми связана изучаемая система. Выявление характера этих связей. Исследуются основные внешние воздействия на систему (входы). Стадия 5. Выявление неопределенностей и случайностей в ситуации их определяющего влияния на систему (для стохастических систем).Стадия 6. Выявление разветвленной структуры, иерархии, формирование представлений о системе как о совокупности модулей, связанных входами-выходами.Стадией 6 заканчивается формирование общих представлений о системе.Формирование детального представления системы:Стадия 7. Выявление всех элементов и связей, важных для целей рассмотрения. Их отнесение к структуре иерархии в системе. Стадия 8. Учет изменений и неопределенностей в системе. Здесь исследуются медленное, обычно нежелательное изменение свойств системы, которое принято называть «старением», а также возможность замены отдельных частей (модулей) на новые, позволяющие не только противостоять старению, но и повысить качество системы по сравнению с первоначальным состоянием. Стадия 9. Исследование функций и процессов в системе в целях управления ими. Введение управления и процедур принятия решения. Управляющие воздействия как системы управления. Для целенаправленных и других систем с управлением данная стадия имеет большое значение.