Шпаргалки - Основы теории систем и управления. Часть 2 - файл n1.docx

Шпаргалки - Основы теории систем и управления. Часть 2
скачать (30.4 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.docx31kb.06.11.2012 15:08скачать

n1.docx

Признаки классификаций моделей: 1) по области использования;

2) по фактору времени;

3) по отрасли знаний;

4) по форме представления

1) Классификация моделей по области использования:

Учебные модели – используются при обучении;

Опытные – это уменьшенные или увеличенные копии проектируемого объекта. Используют для исследования и прогнозирования его будущих характеристик

Научно - технические - создаются для исследования процессов и явлений

Игровые – репетиция поведения объекта в различных условиях

Имитационные – отражение реальности в той или иной степени (это метод проб и ошибок)

2) Классификация моделей по фактору времени:

Статические – модели, описывающие состояние системы в определенный момент времени (единовременный срез информации по данному объекту). Примеры моделей: классификация животных…., строение молекул, список посаженных деревьев, отчет об обследовании состояния зубов в школе и тд.

Динамические – модели, описывающие процессы изменения и развития системы (изменения объекта во времени). Примеры: описание движения тел, развития организмов, процесс химических реакций.

3) Классификация моделей по отрасли знаний - это классификация по отрасли деятельности человека: Математические, биологические, химические, социальные, экономические, исторические и тд

4) Классификация моделей по форме представления :

Материальные – это предметные (физические) модели. Они всегда имеют реальное воплощение. Отражают внешнее свойство и внутреннее устройство исходных объектов, суть процессов и явлений объекта-оригинала. Это экспериментальный метод познания окружающей среды. Примеры: детские игрушки, скелет человека, чучело, макет солнечной системы, школьные пособия, физические и химические опыты

Абстрактные (нематериальные) – не имеют реального воплощения. Их основу составляет информация. это теоретический метод познания окружающей среды. По признаку реализации они бывают: мысленные и вербальные; информационные

Мысленные модели формируются в воображении человека в результате раздумий, умозаключений, иногда в виде некоторого образа. Это модель сопутствует сознательной деятельности человека.

Вербальные – мысленные модели выраженные в разговорной форме. Используется для передачи мыслей

Информационные модели – целенаправленно отобранная информация об объекте, которая отражает наиболее существенные дя исследователя свойств этого объекта.

Типы информационных моделей :

Табличные – объекты и их свойства представлены в виде списка, а их значения размещаются в ячейках прямоугольной формы. Перечень однотипных объектов размещен в первом столбце (или строке), а значения их свойств размещаются в следующих столбцах (или строках)

Иерархические – объекты распределены по уровням. Каждый элемент высокого уровня состоит из элементов нижнего уровня, а элемент нижнего уровня может входить в состав только одного элемента более высокого уровня

Сетевые – применяют для отражения систем, в которых связи между элементами имеют сложную структуру

По степени формализации информационные модели бывают образно-знаковые и знаковые. Напримеры:

Образно-знаковые модели :

Геометрические (рисунок, пиктограмма, чертеж, карта, план, объемное изображение)

Структурные (таблица, граф, схема, диаграмма)

Словесные (описание естественными языками)

Алгоритмические (нумерованный список, пошаговое перечисление, блок-схема)

Знаковые модели:

Математические – представлены матем.формулами, отображающими связь параметров

Специальные – представлены на спец. языках (ноты, хим.формулы)

Алгоритмические – программы


Основные принципы системного подхода

Целостность, позволяющая рассматривать одновременно систему как единое целое и в то же время как подсистему для вышестоящих уровней.

Иерархичность строения, то есть наличие множества (по крайней мере, двух) элементов, расположенных на основе подчинения элементов низшего уровня элементам высшего уровня. Реализация этого принципа хорошо видна на примере любой конкретной организации. Как известно, любая организация представляет собой взаимодействие двух подсистем: управляющей и управляемой. Одна подчиняется другой.

Структуризация, позволяющая анализировать элементы системы и их взаимосвязи в рамках конкретной организационной структуры. Как правило, процесс функционирования системы обусловлен не столько свойствами её отдельных элементов, сколько свойствами самой структуры.

Множественность, позволяющая использовать множество кибернетических, экономических и математических моделей для описания отдельных элементов и системы в целом.

Системность, свойство объекта обладать всеми признаками системы
Взаимодействие – совокупность взаимосвязей и взаимоотношений между свойствами элементов, когда они приобретают характер взаимосодействия друг другу.

Подсистема – часть системы, выделенная по определенному признаку, обладающая некоторой самостоятельностью и предполагающая разложение на элементы в рамках конкретного рассмотрения. Подсистема отличается от группы элементов тем, что для последней не выполняется условие целостности.

Структура системы – совокупность элементов системы и связей между ними:

.

Структура системы является статической моделью системы и характеризует только строение системы, не учитывая множества свойств (состояний) ее элементов.



  1. Структура системного анализа. Анализ и синтез.

Этап анализа обеспечивает формирование общего и детального представления системы.

  1. Функционально-структурный анализ – позволяет сформулировать требования к создаваемой системе. Он включает уточнение состава и законов функционирования элементов, алгоритмов функционирования и взаимовлияния подсистем, разделение управляемых и неуправляемых характеристик, задание пространства состояний, задание параметрического пространства, анализ целостности системы, формулирование требований к создаваемой системе.

  2. Морфологический анализ – анализ взаимосвязи компонентов.

  3. Генетический анализ – анализ предыстории, причин развития ситуации, имеющихся тенденций, построение прогнозов.

  4. Анализ аналогов.

  5. Анализ эффективности – по результативности, ресурсоемкости, оперативности..

  6. Формирование требований к системе – включая выбор критериев оценки и ограничений.

Этап синтеза системы, решающей социально-экономическую проблему, включает следующие виды работ:

  1. Разработка модели проектируемой системы – предполагает выбор математического аппарата, моделирование, оценку модели по критериям адекватности, простоты, соответствия между точностью и сложностью, баланса погрешностей, многовариантности реализаций, блочности построения.

  2. Синтез альтернативных структур системы, снимающей проблему.

  3. Синтез параметров системы, снимающей проблему.

Оценка вариантов синтезированной системы – обоснование схемы оценивания, реализация модели, проведение эксперимента по оценке, обработка результатов оценивания, анализ результатов, выбор наилучшего варианта.



  1. Структурный анализ систем. Типы структур. Связи.

Структура – важная характеристика системы. Она придает системе необходимую целостность, определяет ее устойчивые характеристики. Под структурой системы понимают способ взаимосвязи, взаимодействия, отношений компонентов, образующих систему, которые определяются исходя из распределения целей, поставленных перед системой.

Разные типы структур могут возникать как в связи с разнообразием типов систем (абстрактные и конкретные, биологические и социальные, и т. д.), так и с разнообразием структурных срезов одной и той же системы.

Одной из главных задач структурного анализа СЭС является построение наглядной формальной модели, отражающей существующую систему отношений элементов, как между собой, так и с внешней средой.

Структурная модель СЭС обычно состоит из нескольких типов структурных срезов системы.

  1. функциональная структура;

  2. организационная структура;

  3. техническая структура.

В соответствии с принципами системного анализа функциональную структуру СЭС можно считать первичной по отношению к ее организационной структуре. Довольно часто ЛПР совершает системную ошибку, пытаясь реализовать новую функциональную структуру в рамках старой организации.

.

Структура - это все то, что вносит порядок в множество объектов, т.е. совокупность связей и отношений между частями целого, необходимые для достижения цели.

Примерами структур могут быть структура извилин мозга, структура студентов на курсе, структура государственного устройства, структура кристаллической решетки вещества, структура микросхемы и др. Вселенная - структура как живой и неживой природы.

Структуры систем бывают разного типа, разной топологии (или же пространственной структуры). Линейные, иерархические, сетевые, матричные. Свойство — это вхождение вещи, элемента в некоторый класс вещей, когда не образуется новый предмет; характеристика, присущая вещам и явлениям, позволяющая отличать или отождествлять их.

Все элементы обладают двумя видами свойств: первое — это элементарность при данном способе расчленения; второе, точнее группа свойств, — это свойства природы элементов. Речь идет о том, что для химических элементов свойственны валентность, атомные веса, для живых организмов — место в иерархии видов, активность, для человека — система ролей, статусов, ценностей, интересов и т.п.


  1. Структура системы

  2. Структура. Это понятие происходит от латинского слова structure, означающего строение, расположение, порядок. Структура отражает наиболее существенные взаимоотношения между элементами и их группами (компонентами, подсистемами), которые мало меняются при изменениях в системе и обеспечивают существование системы и ее основных свойств. Структура - это совокупность элементов и связей между ними. Структура может быть представлена графически, в виде теоретико-множественных описаний, матриц, графов и других языков моделирования структур.

Методы оценки и прогнозирования систем

Методы прогнозирования и оценки систем разделяют по степени формализации на интуитивные (экспертные) и формализованные (фактографические).

Интуитивные методы используются на начальных этапах моделирования, когда реальная система не может быть выражена в количественных характеристиках, ощущается недостаток в фактическом материале, не позволяющий описать закономерности поведения системы в виде аналитических зависимостей. В результате такого моделирования разрабатывается концептуальная модель системы.

К основным интуитивным методам прогнозирования и оценивания характеристик систем, используемым в системном анализе, относят:


К числу таких характеристик относятся: Функции, эффективность, состав, иерархия, морфолоrия, структура, состояние, поведение и внутреннее время системы.

Функцией системы (от лат. fuпctio  отправление, деятельность) называется совокупность результатов воздействий, оказываемых данной системой на среду, на дрyrие системы и на саму себя. Эrой характеристикой определяются роль, которую иrpает система в надсистеме, и Meсто, которое она занимает среди окружающих объектов.Состав  это перечень компонентов системы с указанием отношений «часть  целое».Морфолоrией системы (от rpеч. тorphe  форма + logos  понятие)называется совокупность компонентов системы с указанием отношений и связей между ними.


Статические и динамические модели

С позиций изменчивости можно выделить два класса моделей: статические, динамические и квазидинамические.

К статическим относят модели инвариантные относительно времени. Они служат для описания процессов и явлений, независящих от времени.

Динамические модели ие только допускают изменение параметров и структур во времени, но и служат для описания изменения процессов и моделей именно во времени. Построение динамических моделей (например для задач управления) как правило более сложно чем построение статических. Поэтому в некоторых случаях применяют квазидинамические модели как упрощение динамических.

Квазидинамические модели - это модели, в которых временной интервал действия модели разбивается на периоды, для каждого из которых строится статическая модель. Таким образом, квазидинамические модели можно рассматривать как совокупность меняющихся и взаимосвязанных статических моделей.

Примерами динамических и статических моделей в ГИС могут служить два вида электронных карт. Электронные карты в режиме разделения времени (электронные атласы) представляют реализацию статических моделей, в то время как электронные карты в реальном масштабе времени (навигационные системы) могут служить примером динамической модели. Следует подчеркнуть, что понятие изменчивости моделей данных в информационных системах - относительно, так как вся информация носит временной характер и через какой-то период времени требует обновления (актуализации). Поэтому применение понятий статистические и динамические модели данных требует указания периода времени, который используется в процессе исследований или указания альтернативной модели при сравнении с исходной.

1.1.2. Определенность.

Решение принимается в условиях определенности, когда

руководитель может с точностью определить результат каждого

альтернативного решения, возможного в данной ситуации. Сравнительно мало организационных или персональных решений принимается в условиях определенности.

Однако они все-таки имеют место. Кроме того, элементы сложных крупных решений можно рассматривать как определенные. Уровень определенности при принятии решений зависит от внешней среды. Он увеличивается при наличии твердой правовой базы,ограничивающей количество альтернатив и снижающей уровень риска.

Неопределенность.

Решение принимается в условиях неопределенности, когда невозможно оценить вероятность потенциальных результатов. Это имеет место,когда требующие учета факторы настолько новы и сложны, что невозможно получить достаточно релевантной информации, могущей помочь объективно определить вероятность, либо имеющаяся ситуация не подчиняется известным закономерностям.

Поэтому вероятность определенного последствия невозможно предсказать с

достаточной степенью достоверности. Неопределенность характерна для некоторых решений, принимаемых в быстро меняющихся условиях.

Сталкиваясь с неопределенностью, руководитель может использовать две основные возможности. Во-первых, попытаться получить дополнительную релевантную информацию и еще раз проанализировать проблему. Этим часто удается уменьшить новизну и сложность проблемы. При этом руководитель сочетает эту информацию с накопленным опытом, способностью к суждению или интуицией, чтобы придать ряду результатов субъективную или предполагаемую вероятность. Во-вторых, он может действовать в точном соответствии с прошлым опытом, суждениями и интуицией и сделать предположение о вероятности событий. Это необходимо, когда нет достаточно времени на сбор дополнительной информации.

Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации