Файл: 1. Назначение автоматизированных систем 4 Состав и виды структур ас. 5.doc

Открытая система - система, к которой подводится или от которой отводится вещество или энергия, допускающая свое развитие, расширение на аппаратном и информационном уровнях.

Замкнутая система - система, к которой не подводится или от которой не отводится вещество или энергия.

Иерархическая система - система, имеющая многоуровневую структуру в функциональном, организационном и в каком-либо ином отношении.

10. Системотехнический подход к проектированию сложных систем. Системотехнические признаки сложных систем.

Данная наука представляет собой направление в кибернетике, изучающее вопросы планирования, проектирования и поведения сложных информационных систем.

Нет единого определения и сложной системы. Семь признаков, которые ограничивают класс систем, рассматриваемых в системотехнике:

1) система создается человеком из различного оборудования и сырья;

2) система обладает цельностью, все ее части служат достижению единой цели;

3) система является большой как с точки зрения разнообразия составляющих ее элементов, так и с точки зрения числа одинаковых частей, возможно, числа выполняемых функций и стоимости;

4) система является сложной, т. е. изменение какой-либо переменной влечет за собой изменение многих других переменных, причем математическая модель системы должна быть достаточно сложной;

5) система является полуавтоматической, т. е. часть ее функций всегда выполняется автоматами, а часть – человеком;

6) входные воздействия системы имеют стохастическую природу, отсюда следует невозможность предсказания поведения системы для любого момента времени;

7) большинство систем, и в первую очередь наиболее сложные системы, содержат элементы конкурентной ситуации.

11. Системотехнические направления процесса проектирования сложных автоматизированных систем.

Процесс проектирования можно подразделить на ряд направлений. В частности, возможны следующие деления:

• фазы (во времени) конструирования системы.

• этапы (логические) конструирования системы.

---

• аппарат (математический и научный) конструирования системы.

• части (функциональные) системы.

• подсистемы общей системы.

Первое направление предполагает, что конструирование системы проходит в хронологическом порядке ряд определенных фаз (например, начало работы, организация рабочей группы, предварительное конструирование, основное конструирование, создание макета экспериментальной проверки, обкатка и оценка испытаний). Следует отметить, что фазы работ в значительной степени зависят от проектируемой системы и не являются одинаковыми для всех систем.

Этапы конструирования системы - это логические этапы. Они не обязательно должны выполняться в заданном порядке. Например, прикладные программы для управляющей вычислительной машины можно разрабатывать одновременно с изготовлением опытного образца системы.

Важная группа этапов, позволяющая успешно разделять проблему на части для анализа, основана на предположении, что любое событие на одном каком-нибудь входе и реакцию системы на это событие можно изучать изолированно от того случая, когда подобные события имеют место на двух или более входах одновременно. Из этого следует, что этапами изучения могут быть разработка в предположении единичных воздействий, разработка в предположении многократных воздействий, совершающихся в известном порядке, и разработка с учетом конкретной ситуации.

Другая важная группа этапов связана с моделированием и заменой моделью реально работающей системы. Ввиду универсальности широко используется статистическое моделирование. Высокая степень, до которой доводится процесс разработки на основе анализа и моделирования, является одной из отличительных черт системотехники.

В качестве аппарата для инженера-системотехника может служить любая математическая дисциплина, но наибольшее значение имеет теория вероятностей и математическая статистика.

Составными частями могут быть локальные системы и системы более высокого иерархического уровня, системы связи, системы отображения информации и др.

Разбиение на подсистемы выполняется с учетом естественной структуры технологического процесса, удобства организации проектирования и других факторов. При этом следует стремиться обеспечить минимум связей между подсистемами.

---

---

12. Основные системотехнические принципы создания сложных систем и их характеристика.

Особое значение в системотехнике имеет системный подход, который проявляется в ряде принципов конструирования сложной системы.

Главным, фундаментальным принципом является принцип максимума эффективности, точнее, максимума ее математического ожидания. Критерием эффективности является отношение (или разность) показателей ценности результатов, полученных в процессе функционирования системы, к показателю затрат на ее создание. Сложность задачи определения показателя эффективности обусловливается, в частности, тем обстоятельством, что она вытекает из задач системы более высокого уровня и задается ими.

Принцип согласования (субоптимизации) частных (локальных) критериев эффективности между собой и общим (глобальным) критерием гласит, что для оптимального функционирования системы в целом не требуется оптимизации работы каждой из ее подсистем. Для достижения общей цели должны быть согласованы между собой критерии эффективности каждой подсистемы (причем эти частные критерии могут не совпадать с частными оптимумами). В связи с этим улучшение работы одной из подсистем, не согласованное в общесистемном плане, может привести к снижению эффективности системы в целом.

Из принципа оптимума автоматизации вытекает, что не все задачи, особенно для частных случаев, должны решаться автоматически. Уровень автоматизации необходимо обосновать исходя из критериев эффективности.

Принцип централизации информации заключается в том, что система управления и принятия решений эффективна только в том случае, когда информация собирается, хранится и обрабатывается на основе единых массивов, единого банка данных, который может быть и децентрализованным.

Принцип явлений с малой вероятностью утверждает, что основную задачу системы пересматривать нельзя, а основные характеристики системы не должны значительно изменяться для того, чтобы система оказывалось пригодной также в ситуациях, имеющих малую вероятность наступления. В настоящей главе рассмотрены только основные принципы и методы системотехники

---

13. Методология исследования операций при проектировании автоматизированных систем.

Научное направление в исследовании и проектировании систем основано на математическом моделировании процессов и явлений. Под операцией обычно понимают действие, осуществляемое некоторой организацией согласно определенным условиям и инструкциям, подразумевая под организацией систему, включающую в себя коллективы людей. Работа исследователей операций начинается с анализа критерия эффективности операции.

Часто операции являются малоэффективными из-за подмены целей в организации операций. Поэтому, как правило, работа исследователей операций начинается с анализа критерия эффективности операции. Классическим примером успешного применения исследований операций является решение вопроса о целесообразности установки зенитных орудий на торговых судах союзников во время второй мировой войны.

При исследовании операций широко используется системный подход и математическое моделирование.

Как показала практика, методы исследования операций наиболее пригодны для исследования и разработки организационных систем, однако их можно использовать и при проектировании систем управления технологическими процессами на этапе постановки целей, определения показателей эффективности составлении и исследовании математических моделей.

Исследование операций определяет научный подход к решению задач организационного управления в сложных АСУ. При решении любой задачи применение методов исследования операций предполагает:

· построение математических моделей для задач принятия решений, управления в сложных ситуациях или в условиях неопределенности;

· изучение взаимосвязей между элементами, определяющих возможные последствия принимаемых решений;

· установление критериев эффективности, позволяющих оценивать различные варианты действий.

Важным следствием применения методов исследования операций для решения широкого круга практических задач явилось выделение небольшого числа классов типовых задач. В результате частой повторяемости задач определенных классов были разработаны методы построения их моделей и получения решений на этих моделях

---