Мет_ЛР_ТССА_2017_2. Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисциплін теорія систем та системний аналіз

• Название: Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисциплін теорія систем та системний аналіз
• Дата: 25.04.2022
• Размер: 1.02 Mb.
• Имя файла: Мет_ЛР_ТССА_2017_2.doc
• Тип: Методичні вказівки; #495548
• страница: 1 из 7

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ
ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до лабораторних робіт з дисциплін

«ТЕОРІЯ СИСТЕМ ТА СИСТЕМНИЙ АНАЛІЗ» та «Системний аналіз складних систем управління»

для студентів усіх форм навчання за спеціальністю

151 – АВТОМАТИЗАЦІЯ І КОМПЬЮТЕРНО-ІНТЕГРОВАНІ ТЕХНОЛОГІЇ


затверджено

кафедрою системотехніки.

Протокол № 21 від 22.06.2017

Харків 2017

Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисциплін «Теорія систем та системний аналіз» та «Системний аналіз складних систем управління» для студентів усіх форм навчання за спеціальністю 151 – «Автоматизація і комп’ютерно-інтегровані технології» [Текст] / ХНУРЕ; Упоряд. Л.В. Колесник, А.І. Коваленко, В.М. Решетник, – Харків, 2017. – 49 с.

Упорядники: Л.В. Колесник

А.І. Коваленко

В.М. Решетнік
Зміст

1 ДОСЛІДЖЕННЯ СКЛАДНИХ СИСТЕМ ЗА ДОПОМОГОЮ КРИТЕРІЇВ ЯКОСТІ 5

1.1 Мета роботи 5

1.2 Методичні вказівки з організації самостійної роботи студентів 5

1.3 Опис лабораторної установки 5

1.4 Порядок виконання роботи і методичні вказівки з її виконання 6

1.4.1 Завдання на лабораторну роботу 6

1.4.2 Порядок виконання роботи 7

1.5 Зміст звіту 8

1.6 Контрольні запитання та завдання 9

2 ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМ ЗА ДОПОМОГОЮ МЕТОДІВ ЕКСПЕРТНИХ ОЦІНОК 10

2.1 Мета роботи 10

2.2 Методичні вказівки з організації самостійної роботи студентів 10

2.3 Опис лабораторної установки 10

2.4 Порядок виконання роботи і методичні вказівки з її виконання 11

2.4.1 Завдання на лабораторну роботу 11

1.4.2 Порядок виконання роботи 12

2.5 Зміст звіту 19

2.6 Контрольні запитання та завдання 19

3 РОЗРОБКА ФУНКЦІОНАЛЬНОЇ МОДЕЛІ СИСТЕМИ 20

3.1 Мета роботи 20

3.2 Методичні вказівки з організації самостійної роботи студентів 21

3.3 Опис лабораторної установки 21

3.4 Порядок виконання роботи і методичні вказівки з її виконання 21

3.4.1 Завдання на лабораторну роботу 21

3.4.2 Порядок виконання роботи 22

3.5 Зміст звіту 28

3.6 Контрольні запитання та завдання 29

4 РОЗРОБКА МОДЕЛІ ПОТОКІВ ДАНИХ СИСТЕМИ 29

4.1 Мета роботи 29

4.2 Методичні вказівки з організації самостійної роботи студентів 30

4.3 Опис лабораторної установки 30

4.4 Порядок виконання роботи і методичні вказівки з її виконання 30

4.4.1 Завдання на лабораторну роботу 30

4.4.2 Порядок виконання роботи 31

4.5 Зміст звіту 35

4.6 Контрольні запитання та завдання 35

5 СТРУКТУРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ДАНИХ СИСТЕМИ 36

5.1 Мета роботи 36

5.2 Методичні вказівки з організації самостійної роботи студентів 36

5.3 Опис лабораторної установки 37

5.4 Порядок виконання роботи і методичні вказівки з її виконання 37

5.4.1 Завдання на лабораторну роботу 37

5.4.2 Порядок виконання роботи 37

5.5 Зміст звіту 48

5.6 Контрольні запитання та завдання 48

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 50

1 ДОСЛІДЖЕННЯ СКЛАДНИХ СИСТЕМ ЗА ДОПОМОГОЮ КРИТЕРІЇВ ЯКОСТІ

1.1 Мета роботи
Ознайомлення з основними видами критеріїв оцінки складних систем, здобуття практичних навичок вибору «якісних» систем з використанням критеріїв «придатності», «оптимальності» та «переваги».

1.2 Методичні вказівки з організації самостійної роботи студентів
Під час підготовки до виконання лабораторної роботи необхідно:

• 
  вивчити етапи оцінювання складних систем;
  
• 
  вивчити основні типи шкал виміру, що використовуються для оцінки складних систем;
  
• 
  вивчити основні формули усереднювання показників оцінки якості складних систем;
  
• 
  вивчити термінологію, що визначає показники та критерії оцінки складних систем;
  
• 
  вивчити види критеріїв якості, співвідношення понять «якості» та «ефективності»;
  
• 
  вивчити показники і критерії оцінки ефективності функціонування складних систем.
  

Для підготовки до лабораторної роботи необхідно використовувати навчальний посібник [1], конспект лекцій [2], методичні вказівки до самостійної роботи [3] і рекомендовану літературу [4-11].

1.3 Опис лабораторної установки
У якості лабораторної установки використовується персональний комп'ютер типу IBM PC. Виконання завдань лабораторної роботи здійснюється за допомогою інтегрованого середовища розробки Microsoft Visual Studio.

1.4 Порядок виконання роботи і методичні вказівки з її виконання
1.4.1 Завдання на лабораторну роботу
Кожному виконавцю лабораторної роботи згідно варіантом, представленим у табл. 1.1, дається систем , . Кожна -та якість ( ) -тої системи, описується за допомогою деякої вихідної змінної . Системи мають певні допустимі області адекватності значень , для яких визначені оптимальні значення відповідно. Використовуючи критерії придатності, оптимальності і переваги, необхідно визначити «придатні», «оптимальні» і «переважні» системи з систем.
Таблиця 1.1 – Вхідні дані

№	Характеристика системи		Межі області адекватності			Оптимальне значення характеристик
	[0,1; 0,5]	[0,3; 0,9]		[0; 0,6]	[0,5; 0,8]	0,4	0,7
	[0,2; 0,6]	[0,2; 0,4]		[0,3; 0,6]	[0,1; 0,4]	0,5	0,3
	[0,3; 0,5]	[0,5; 0,9]		[0,3; 0,4]	[0,4; 0,7]	0,4	0,6
	[0,5; 0,8]	[0,1; 0,4]		[0,4; 0,6]	[0,2; 0,4]	0,5	0,3
	[0,4; 0,9]	[0,3; 0,9]		[0,3; 0,7]	[0,4; 0,8]	0,6	0,5
	[0,1; 0,5]	[0,2; 0,7]		[0,3; 0,6]	[0,3; 0,8]	0,3	0,6
	[0,4; 0,9]	[0,1; 0,3]		[0,5; 0,8]	[0,1; 0,4]	0,6	0,2
	[0,5; 0,9]	[0,5; 0,9]		[0,6; 0,9]	[0,5; 0,7]	0,8	0,6
	[0,3; 0,7]	[0,4; 0,6]		[0,4; 0,8]	[0,2; 0,6]	0,6	0,5
	[0,1; 0,5]	[0,3; 0,8]		[0,2; 0,4]	[0,2; 0,6]	0,4	0,5
	[0,3; 0,8]	[0,4; 0,9]		[0,4; 0,7]	[0,3; 0,8]	0,6	0,7
	[0,2; 0,7]	[0,3; 0,9]		[0,1; 0,5]	[0,4; 0,7]	0,4	0,6
	[0,4; 0,9]	[0,3; 0,9]		[0,5; 0,7]	[0,5; 0,8]	0,6	0,6
	[0,5; 0,9]	[0,1; 0,4]		[0,3; 0,8]	[0,1; 0,3]	0,7	0,2
	[0,1; 0,6]	[0,1; 0,9]		[0,2; 0,5]	[0,1; 0,4]	0,4	0,3
	[0,5; 0,8]	[0,3; 0,9]		[0,4; 0,7]	[0,4; 0,8]	0,6	0,7
	[0,3; 0,6]	[0,4; 0,9]		[0,3; 0,7]	[0,5; 0,8]	0,4	0,7
	[0,2; 0,8]	[0,4; 0,7]		[0,3; 0,7]	[0,3; 0,6]	0,6	0,6
	[0,3; 0,5]	[0,5; 0,8]		[0,2; 0,6]	[0,6; 0,9]	0,4	0,7
	[0,6; 0,9]	[0,5; 0,9]		[0,3; 0,8]	[0,4; 0,9]	0,7	0,6

1.4.2 Порядок виконання роботи
При виконанні індивідуального завдання лабораторної роботи використовується такий порядок.

На першому етапі необхідно сформулювати завдання стосовно існуючих на практиці систем, для яких проводиться дослідження (для всіх варіантів індивідуальних завдань ).

На другому етапі, приймаючи до уваги, що якість – це властивість або сукупність істотних властивостей системи, що обумовлюють її придатність (відповідність) для використання за її призначенням, визначити якостей кожної з систем (для всіх варіантів індивідуальних завдань ).

На третьому етапу визначається узагальнений показник якості -тої системи у вигляді вектора , компонентами якого є показники окремих властивостей системи. Кожна -та якість -тої системи; ; повинна бути описана за допомогою деякої вихідної змінної , що відображує певну істотну властивість системи, значення якої характеризує міру (інтенсивність) цієї якості. Ця міра на мові термінології називається показником властивості або частковим показником якості системи. Показник може набувати значень з множини допустимих значень . Для виконання індивідуального завдання значення показників необхідно отримати за допомогою генератора псевдовипадкових чисел, рівномірно розподілених в інтервалах, вказаних в табл. 1.1.

На четвертому етапі визначаються критерії якості систем . Необхідна якість систем задається правилами (умовами), яким повинні задовольняти показники істотних властивостей, а перевірка їх виконання називається оцінюванням якості системи. Таким чином, критерій якості – це показник істотних властивостей системи і правило його оцінювання. На цьому етапі також визначається область адекватності – деякий інтервал значень показників істотних властивостей. У загальному вигляді область адекватності визначається як модуль нормованої різниці між показником якості і показником якості :

,

(1.1)

де ‑ радіус області адекватності.
На радіус області адекватності накладаються обмеження, залежні від семантики наочної області. Як правило, визначення цієї величини є результатом фундаментальних наукових досліджень або експертної оцінки. Для індивідуального завдання обмеження на радіус області адекватності наведені в табл. 1.1.

На п’ятому етапи проводиться оцінка систем за критеріями якостей. Всі критерії якості в загальному випадку можуть належати до одного з трьох класів:

а) Критерій придатності:

.

(1.2)

За цим критерієм -та система вважається придатною, якщо значення всіх -х часткових показників належать області адекватності, а радіус області адекватності відповідає допустимим значенням всіх часткових показників.

б) Критерій оптимальності:

.

(1.3)

За цим критерієм -та система вважається оптимальною по -му показнику якості, якщо існує хоч би один частковий показник якості , значення якого належить області адекватності , а радіус області адекватності за цим показником оптимальний.

в) Критерій переваги

.

(1.3)

За цим критерієм -та система вважається переважаючою по -му показнику якості, якщо всі значення часткових показників якості належать області адекватності , а радіус області адекватності оптимальний за всіма показниками. Критерій переваги є частковим випадком критерію оптимальності, який, у свою чергу, є частковим випадком критерію придатності, тобто .