- •Методические рекомендации к курсу «теория систем и системный анализ»
- •Предисловие
- •Введение
- •Лекция №1 Тема: Основные понятия и определения
- •1. Краткая историческая справка
- •2. Связь предмета с другими дисциплинами учебного плана
- •3. Определение системы
- •4. Улучшение систем
- •5. Проектирование систем
- •6.Сущность и принципы системного подхода
- •7. Основные характеристики системы
- •Элемент
- •Подсистема
- •Окружающая среда
- •Структура
- •Иерархия
- •Состояние
- •Более полно состояние можно определить, если рассмотреть элементы ( компоненты, функциональные блоки), определяющие состояние.
- •Поведение
- •Внешняя среда
- •Процесс преобразования
- •Входные элементы и ресурсы
- •Выходные элементы
- •Назначение и функция
- •Признаки
- •Задачи и цели
- •Проблемы согласования целей
- •Принятия решений
- •Отношение
- •Системный подход с точки зрения управления
- •Определение границ системы в целом и границ окружающей ее среды.
- •10. Установление целей системы.
- •Описания управления системой.
- •Лекция №2 Тема: Элементы теории алгоритмов
- •1. Алфавитный оператор
- •2. Запись алгоритмов. 3. Оперативные схемы. 4. Граф-схемы алгоритмов.
- •5. Построение алгоритмов
- •Лекция №3 Тема: Элементы теории Марковских процессов
- •1. Марковский процесс
- •2. Классификация состояний
- •3. Отображение марковской цепи в виде графа
- •4. Управляемые марковские цепи
- •Лекция №4 Тема: Виды информационных систем
- •1. Понятие информации
- •1.1. Информационное поле.
- •1.2. Классификация и основные свойства единиц информации
- •2. Классификация информационных систем
- •2.1. По происхождению.
- •2. 2. По степени объективности существования.
- •По виду отображаемого объекта. Технические, биологические и др. Систем.
- •2.4. По виду формализованного аппарата представления системы (детерминированные и стохастические).
- •2.5. По степени взаимосвязи с окружением (открытые, закрытые, относительно обособленные):
- •2.6. По степени внутренней организации (хорошо организованные, плохо организованные системы и самоорганизующиеся). Хорошо организованные системы.
- •Плохо организованные системы.
- •Самоорганизующиеся системы.
- •2.7. По уровню сложности структуры (суперсложные, большие и сложные, подсистемы, элементы).
- •2.8. По уровню сложности структуры (суперсложные, большие и сложные, подсистемы, элементы); Сложность системы
- •Структурная сложность
- •Многообразие
- •Динамическая сложность
- •Случайность в сравнении с детерминизмом и сложностью
- •Задачи исследования сложных систем.
- •Задача исследования системы.
- •2. 9. По состоянию во времени (статические и динамичные). Шкалы времени
- •2.10. По обусловленности процессов управления (управляемые и самоуправляемые).
- •2.12По методам моделирования процесса развития (методы индукционного и редукционного моделирования). Лекция №5 Тема: Этапы исследования систем
- •1. Системный подход и системный анализ
- •1.1. Системный подход
- •1.2. Системные исследования
- •1.3. Системный анализ
- •2. Этапы исследования систем
- •Этап определения системы
- •2.2. Этап анализа структуры системы
- •2.3. Этап формулирования общей цели и критерия системы
- •2.4. Этап декомпозиции цели управления системой и определение потребностей в средствах управления
- •Этап выявления ресурсов и процессов, композиция целей
- •Этап прогнозирования и анализ условий развития системы
- •Этап оценки целей и средств их достижения
- •Этап отбора вариантов
- •2.9. Этап диагностики существования системы
- •2.10. Этап построения комплексной программы развития
- •2.11. Этап проектирования систем организационного управления
- •Лекция №6 Тема: Закономерности систем
- •Целостность
- •Интегративность
- •Коммуникативность
- •Иерархичность
- •5. Эквифинальность
- •6. Историчность
- •7. Закон необходимого разнообразия
- •8. Закономерность осуществимости и потенциальной эффективности систем
- •9. Закономерность целеобразования
- •Лекция №7 Тема: Уровни представления информационных систем
- •1. Методы и этапы описания систем
- •2. Неформальные методы
- •2.1. Методы мозговой атаки
- •2.2. Методы сценариев
- •2.3. Методы экспертных оценок
- •2.4. Методы типа «Дельфи»
- •3. Графические методы описания систем
- •3.1. Методы типа дерева целей
- •4. Количественные методы описания систем
- •4.1. Морфологические методы
- •4.2. Три метода морфологического исследования
- •5. Уровни описания систем
- •5.1. Высшие уровни описания систем
- •5.2. Низшие уровни описания систем
- •Лекция №8 Тема: Методы системного анализа.
- •1. Методы системного анализа
- •2. Классификация методов системного анализа
- •Методы описания исследуемого объекта
- •3. Методика системного анализа.
- •Тема: Обработка измерений при анализе систем
- •1. Метод наименьших квадратов
- •2. Сущность метода статистических испытаний (метода Монте-Карло)
- •2.1. Разыгрывание дискретной случайной величины Разыгрывание полной группы событий
- •Приближенное разыгрывание нормальной случайной величины
- •2.2. Разыгрывание двумерной случайной величины
- •Лекция №10 Тема: Этапы системного анализа
- •1.Общие положения
- •2. Содержательная постановка задачи
- •3. Построение модели изучаемой системы в общем случае.
- •4. Моделирование в условиях определенности.
- •5. Моделирование системы в условиях неопределенности
- •6. Моделирование в условиях противодействия, игровые модели.
- •Лекция № 11. Тема: Формы представления модели
- •1. Нормальная форма Коши
- •2. Системы нелинейных дифференциальных уравнений различных порядков
- •3. Графы
- •4. Гиперграфы
- •Лекция №12. Тема: Теоретико-множественное описание систем
- •1. Предположения о характере функционирования систем
- •2. Система, как отношение на абстрактных множествах
- •3. Временные, алгебраические и функциональные системы
- •4. Временные системы в терминах «вход — выход»
- •5. Входные сигналы системы.
- •6. Выходные сигналы системы.
- •Лекция №13. Тема: Динамическое описание систем
- •1. Детерминированная система без последствий
- •2. Детерминированные системы с последствием
- •3. Стохастические системы
- •4. Агрегатное описание систем
- •Лекция №14. Тема: Алгоритмы на топологических моделях.
- •1. Задачи анализа топологии
- •2. Представление информации о топологии моделей
- •3. Поиск контуров и путей по матрице смежности
- •4. Модифицированный алгоритм поиска контуров и путей по матрице смежности
- •5. Сравнение алгоритмов топологического анализа
- •6. Декомпозиция модели на топологическом ранге неопределенности
- •7. Сортировка модели на топологическом ранге неопределенности
- •Моделирование систем
- •1. Моделирование систем
- •2. Математическое моделирование
- •3. Информационное моделирование
- •4. Ситуационное моделирование
Министерство образования Российской Федерации
Адыгейский государственный университет
Кафедра АСОИУ
Коржаков В.Е., Коржаков А.В.
Методические рекомендации к курсу «теория систем и системный анализ»
Майкоп
2003 г.
Коржаков А.В. , Коржаков В.Е.
Теория систем и системный анализ. Учебное пособие для студентов инженерных специальностей. Изд. 1-е. 2003.-96 с.: ил.
Цель данного пособия— обучить основным принципам и методам построения информационных систем, необходимых при создании, исследовании и эксплуатации систем различной природы, в том числе технических, социально-экономических, экологических.
Предназначается для студентов вузов и лиц, использующих системный подход при решении практических задач.
Рецензент
АГУ , 2003.
Оглавление
Предисловие………………………………………………………………………………….
Введение………………………………………………………………………………………
ЛЕКЦИОННЫЕ ЗАНЯТИЯ
Лекция 1. Основные понятия и определения……………………………………………
Краткая историческая справка………………………………………………………
Связь предмета с дисциплинами учебного плана…………………………………
Определение системы……………………………………………………
Улучшение систем…………………………………………………………………
Проектирование систем……………………………………………………………
Сущность и принципы системного подхода………………………………………
Основные характеристики……………………………………………………………
Системный подход с точки зрения управления……………………………………
Определение границ системы в целом и границ окружающей ее среды…………
Установление целей системы………………………………………………………
Описания управления системой……………………………………………………
Лекция 2. Элементы теории алгоритмов…………………………………………………
Алфавитный оператор…………………………………………………………………
Запись алгоритмов……………………………………………………………………
Операторные схемы……………………………………………………………………
Граф-схемы алгоритмов……………………………………………………………….
Построение алгоритмов………………………………………………………………...
Лекция 3. Элементы теории Марковских процессов………………………………………
Марковский процесс………………………………………………………………………...
Классификация состояний………………………….…………………………………….….
Отображение марковской цепи в виде графа………………………………………………
Управляемые марковские цепи………………………………………………………….
Лекция 4. Виды информационных систем ……………………………………………………….
Понятие информации………………………………………………………………………..
Классификация информационных систем………………………………………………….
Лекция 5. Этапы исследования систем……………………………………………………………..
Системный подход и системный анализ……………………………………………………..
Этапы исследования систем………………………………………………………………….
Лекция 6. Закономерности систем……………………………………………………………………..
Целостность……………………………………………………………………………………….
Интегративность…………………………………………………………………………………….
Коммуникативность………………………………………………………………………………
Иерархичность……………………………………………………………………………………..
Эквифинальность…………………………………………………………………………………
Историчность. …………………………………………………………………………………….
Закон необходимого разнообразия………………………………………………………………
Закономерность осуществимости и потенциальной эффективности систем…………………...
Закономерность целеобразования……………………………………………………………….
Лекция 7. Уровни представления информационных систем…………………………………………....
Методы и этапы описания систем……………………………………………………….
Неформальные методы…………………………………………………………………...
Графические методы описания систем…………………………………………………..
Количественные методы описания систем………………………………………………
Уровни описания систем…………………………………………………………………
Лекция 8. Методы системного анализа…………………………………………………..…..
Методы системного анализа……………………………………………………………..
Классификация методов системного анализа………………………………………….
Методика системного анализа……………………………………………………………
Лекция 9. Обработка измерений при анализе систем………………………………………
Метод наименьших квадратов……………………………………………………….…..
Существо метода статистических испытаний…………………………………………..
Лекция 10. Этапы системного анализа…………………………………………………….….
Общие положения………………………………………………………………………...
Содержательная постановка задачи……………………………………………………..
Построение модели изучаемой системы
в общем случае…………………………………………….………………………………
Моделирование в условиях определенности……………………………………………..
Моделирование системы в условиях
неопределенности………………………………………………………………….………..
Моделирование в условиях противодействия…………………………………………..….
Лекция 11. Формы представления модели……………………………………………………….
Нормальная форма Коши……………………………………………………………….…...
Системы нелинейных дифференциальных
уравнений различных порядков………………………………………………..…………….
Графы…………………………………………………………………………………………...
Гиперграфы……………………………………………………………………….……………..
Лекция 12. Теоретико-множественное описание систем………………………………………...
Предположения о характере функционирования систем…………………………………...
Система, как отношение на абстрактных множествах……………………………………….
Временные, алгебраические и функциональные системы………………………………………
Временные системы в терминах «ВХОД — ВЫХОД»………………………………………..
Входные сигналы системы………………………………………………………………………….
Выходные сигналы системы…………………………………………………………………….……..
Лекция 13. Динамическое описание систем…………………………………………………..……...
Детерминированная система без последствий……………………………………………..…..
Детерминированные системы с последствием…………………………………………………..
Стохастические системы……………………………………………………………………….….
Агрегатное описание систем……………………………………………………………….……...
Лекция 14. Алгоритмы на топологических моделях……………………………………………..…...
Задачи анализа топологии………………………………………………………………….…...
Представление информации о топологии моделей………………………………………..…..
Поиск контуров и путей по матрице смежности………………………………………………..
Модифицированный алгоритм поиска контуров и
путей по матрице смежности……………………………………………………………....
Сравнение алгоритмов топологического анализа…………………………………………..
Декомпозиция модели на топологическом ранге
неопределенности………………………………………………………………………..…..
Сортировка модели на топологическом ранге
неопределенности………………………………………………………………………….…..
Лекция 15. Моделирование систем………………………………………………………………….
Моделирование систем…………………………………………………………………………
Математическое моделирование………………………………………………………………..
Информационное моделирование………………………………………………………………..
Ситуационное моделирование……………………………………………………………….……