Лекция 8. Дерево противоречий системы.

Основой для формирования функциональной структуры системы является дерево функций.

Морфологическая структура призвана практически реализовывать работу функциональной структуры. Противоречия, возникающие при создании морфологической структуры формируют дерево противоречий. Этим определяется то, что дерево противоречий содержит в себе основные направления совершенствования функционально-структурной организации системы.

При этом, если основная целевая функция системы состоит в единственном числе - это функциональное назначение системы, то основное противоречие может быть сформулировано как в целом, так и для каждого из уровней проектирования - системном, структурном, логическом, схемотехническом, конструкторско-технологическом. Основное противоречие уровня проектирования формулируется и уточняется с учетом задач, решаемых на рассматриваемом этапе развития систем.

Основное противоречие системы формулируется обычно так:

для энергетических систем:

необходимо обеспечить наибольшую мощность, производительность, пропускную способность системы при минимальных затратах энергетических ресурсов и минимальных затратах на конструкцию системы;

для информационных систем:

обеспечить требуемую производительность системы, реализующей заданный набор функций при ограниченных затратах на создание и эксплуатацию системы и обеспечение должного уровня сервиса эксплуатации.

В свою очередь основное противоречие, возникающее при создании высокопроизводительных систем обработки информации, порождает следующие противоречия:

(первый шаг декомпозиции основного противоречия)

- алгоритмическую универсальность и быстродействие системы;

- емкость памяти и время поиска информации;

- большое число пользователей, рассредоточенных в пространстве, и время отклика системы.

Рассмотренные частные противоречия отражают базовую совокупность процессов в антропогенных системах - процессы обработки, хранения и обмена (транспортировки).

-2-

На основе сформированного дерева противоречий формулируются требования к функциональным и конструктивным модулям системы.

Противоречия системного уровня проектирования.

На уровне системного проектирования рассматривается взаимодействие проектируемой системы с внешней средой, осуществляется формализация и алгоритмизация моделируемых процессов и формируются совокупности базовых и дополнительных, реализуемых системой.

Основное противоречие системного уровня представляет противоречие между разрабатываемой моделью и реальной системой.

Возможными путями разрешения противоречий являются: использование нежесткой логики и лингвистических таблиц решений при решении задач распознавания образов и принципов ситуационного управления при формировании моделей процессов в сложных системах; использование полуэмпирических и эмпирических моделей.

Противоречия структурного уровня проектирования.

Основное противоречие состоит в противоречии между функциональной полнотой и требованиями минимизации структуры системы. под системой с минимальной структурой понимается система, реализующая заданные функции при минимальном составе элементов ограниченной номенклатуры.

Разрешение противоречия позволяет наиболее тщательно отработать отдельные модули системы, обеспечить высокие технические характеристики этих модулей при минимальных затратах.