ОБЩАЯ ТЕОРИЯ СИСТЕМ Общие вопросы теории систем к. э. н. , доцент кафедры ИС и ПИ (а. 308) Калугян К. Х. kalugyan@yandex. ru 2/6/2018 1
Понятие системы üТермин «система» используют в тех случаях, когда хотят охарактеризовать исследуемый или проектируемый объект как нечто целое, сложное, о котором невозможно сразу дать представление. üСуществует несколько десятков определений этого понятия, которые в своем развитии претерпели ряд дополнений. 2/6/2018 2
Эволюция понятия системы Система – это элементы (части, компоненты) и связи (отношения) между ними. СИСТЕМА Далее для уточнения элементов и связей в определения включают свойства (параметры, характеристики. св-ва СИСТЕМА св-ва 2/6/2018 св-ва 3
Затем в определениях системы появляется понятие цель. СИСТЕМА св-ва цель св-ва И, наконец, в определение системы начинают включать наблюдателя, т. е. лицо, представляющее объект или процесс в виде системы при ее исследовании или принятии решения. СИСТЕМА св-ва 2/6/2018 цель св-ва 4
Понятия, входящие в определение системы, тесно связаны между собой, не могут быть определены независимо и определяются одно через другое, уточняя друга. Ø Элемент – это простейшая, неделимая часть системы. Ø Подсистема – это относительно независимая часть системы, обладающая свойствами системы, и в частности, имеющая подцель, на достижение которой она ориентирована. СИСТЕМА 2/6/2018 подсистема 5
Ø Компонент – просто совокупность однородных элементов. СИСТЕМА компонент ØПонятие связь обеспечивает возникновение и сохранение целостных свойств системы и одновременно характеризует и строение, и функционирование системы. СИСТЕМА 2/6/2018 6
ØПонятие цель и связанные с ним понятия целесообразности, целенаправленности лежат в основе развития системы. Цель системы – это определенное, желаемое (заданное извне или установленное самой системой) состояние ее выходов, т. е. некоторое значение или подмножество значений функции системы. СИСТЕМА 2/6/2018 Цель 7
Структура отражает определенные взаимосвязи, взаиморасположение составных частей системы, ее устройство (строение). СИСТЕМА подсистема компонент 2/6/2018 8
Процессы, происходящие в сложных системах, не сразу удается представить в виде математических соотношений или алгоритмов. Поэтому для того, чтобы охарактеризовать стабильную ситуацию или ее изменения, используют специальные термины. Ø Состояние – мгновенный «срез» системы, остановка в ее развитии. Ø Переход – это изменение значения какойлибо переменной, влияющей на состояние системы. Ø Преобразование – это общий случай множества переходов для некоторого множества переменных. 2/6/2018 9
Ø Поведение – это способность системы переходить из одного состояния в другое. Ø Равновесие – это способность системы в отсутствии внешних возмущающих воздействий сохранять свое состояние сколь угодно долго. Ø Устойчивость – это способность системы возвращаться в состояние равновесия после того, как она была из этого состояния выведена под влиянием внешних (или внутренних) возмущающих воздействий. Ø Функция системы – это характеристика, определяющая изменение состояний системы. Функция системы, определяющая состояние выходов, называется целевой функцией. 2/6/2018 10
Системы подразделяют на классы по различным признакам, и в зависимости от решаемой задачи можно выбирать разные принципы классификации: Ø по виду отображаемого объекта (технические, биологические, экономические, социальные и др. ); Ø по виду научного направления, используемого для их моделирования (математические, физические, химические и др. ); Ø детерминированные и стохастические; Ø открытые и закрытые; Ø абстрактные и материальные; Ø статические и динамические. 11 2/6/2018
Анализ и синтез систем ü Анализ (др. -греч. разложение, расчленение) – операция мысленного или реального расчленения целого (вещи, свойства, процесса или отношения между предметами) на составные части, выполняемая в процессе познания или предметно -практической деятельности человека. ü Метод анализа позволяет получить необходимую информацию о структуре объекта исследования, а также выделить из общей массы фактов те, которые непосредственно относятся к рассматриваемому вопросу. 2/6/2018 12
üСинтез (др. -греч. соединение, складывание, связывание) – процесс соединения или объединения ранее разрозненных вещей или понятий в целое или набор. üСинтез есть способ собрать целое из функциональных частей как антипод анализа – способа разобрать целое на функциональные части. 2/6/2018 13
ü Анализом системы является определение ее функции на основе известной (или заданной) структуры. Синтезом системы является построение ее структуры, реализующей заданную функцию или класс функций. ü При анализе и синтезе сложных систем важное значение имеет принцип неопределенности, согласно которому в сложных системах не может быть однозначного соответствия между структурой и функцией. ü Одна и та же функция в принципе может быть реализована некоторым множеством структур и, наоборот, определенная структура может с какой-то вероятностью выполнять некоторое множество функций. В лучшем случае удается выделить классы структур и классы функций, как правило, без установления взаимнооднозначного соответствия между ними. 2/6/2018 14
Методы моделирования и анализа систем: методы формализованного представления систем 2/6/2018 методы, направленные на активизацию использования интуиции и опыта специалистов 15
Методы формализованного представления систем: Ø аналитические (методы классической математики, методы математического программирования, методы теории игр); Ø стохастические (теория вероятности, математическая статистика, теория массового обслуживания, методы статистического и имитационного моделирования); Ø логические, методы дискретной математики; Ø графические. 2/6/2018 16
Методы, направленные на активизацию использования интуиции и опыта специалистов: Øметоды типа «мозговой атаки» или коллективной генерации идей; Øметоды типа «дерева целей» ; Øметоды экспертных оценок; Øморфологические методы. 2/6/2018 17
Общие вопросы теории управления системами 2/6/2018 18
Управление – осуществление совокупности воздействий на объект, выбранных из множества возможных воздействий (на основании программы управления и информации о поведении объекта и состоянии среды) и направленных на поддержание или улучшение функционирования объекта для достижения заданной цели. 2/6/2018 19
Система управления – система, в которой реализуются перечисленные выше функции управления. Цепь управления Сигналы управления Внешняя среда Орган управления Управляемый объект Сигналы информации Цепь обратной связи Рисунок – Схема системы управления 2/6/2018 20
Схема системы управления ü В системе управления всегда можно выделить две подсистемы: управляющую и управляемую. Первая осуществляет собственно функции управления, вторая является объектом управления. ü Воздействие руководителя на управляемую систему может осуществляться различными способами. ü Средства передачи сигналов управления образуют цепь управления системой или прямую цепь воздействия на управляемый объект. 2/6/2018 21
ü Целесообразное управление системой невозможно, если руководитель не знает состояния системы, не имеет возможности контролировать (периодически или непрерывно) фактическое состояние системы и выполнение команд управления. ü Руководитель по каналу обратной связи должен получать информацию о фактическом поведении управляемой системы, сравнивает ее с требуемым режимом работы, принимает соответствующие решения и посылает по цепи управления (прямая цепь) соответствующие команды – управляющую информацию. 2/6/2018 22
üОбратная связь может реализовываться в виде непосредственной связи между выходом и входом всей системы (глобальная обратная связь) или выходом и входом любой части системы (локальная обратная связь). üОбратная связь может быть положительной и отрицательной. 2/6/2018 23
üПоложительная обратная связь – это связь, при которой сигналы информации, поступающие на вход системы по цепи обратной связи, действуют на систему в том же направлении, что и основные управляющие команды. üОтрицательная обратная связь – это связь, при которой сигналы информации, поступающие на вход системы по цепи обратной связи, действуют на систему в направлении, противоположном основным управляющим командам. 2/6/2018 24
Скачать презентацию ОБЩАЯ ТЕОРИЯ СИСТЕМ Общие вопросы теории систем к
ОТС_ТСиТУ.ppt