САПР. КР_САПР. Морфологическое описание системы. В чем разница между конфигурацией и структурой системы
 Скачать 29.67 Kb.
|
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича» (СПбГУТ) Институт непрерывного образования (ИНО) Контрольная работа по курсу Системный анализ и принятие решений На тему «Морфологическое описание системы. В чем разница между конфигурацией и структурой системы.» Студент: Белов Александр Павлович Группа: ИБ-85з Зачётка:1810404 Дата сдачи работы: Преподаватель: Санкт-Петербург 2021 ОглавлениеВведение 3 Морфологическое описание системы 3 Устойчивость межэлементных отношений. 6 Вывод 6 Список литературы 7 ВведениеСостояние и поведение любого объекта может определяться многими факторами, связанными как с внутренней его структурой, так и с внешними воздействиями. Поэтому для решения различных задач по проектированию, изучению объекта и управлению им, начиная с постановки проблемы и формулирования цели, необходимо учитывать его сложность, комплексность, многокритериальность. К настоящему времени сформировалось научное направление - “ теория систем”, в рамках которого создана теоретическая основа для исследования сложных объектов, базирующаяся на понятии “система”. Существует много определений понятия “система”. Наиболее общее из них: система - совокупность элементов и отношений между ними, образующая единое целое. Развитие теории систем в прикладном направлении привело к формированию методологии системного анализа. Эта методология ориентирована на решение конкретных практических задач в области исследования и проектирования сложных систем с использованием комплекса аналитических и модельных методов. Объектами исследования могут быть самые разнообразные системы, например, технические, технологические, биологические, биотехнические, экологические, социологические, экономические и др.. Морфологическое описание системыПозволяет судить о составе элементов связях между ними и структуре системы в целом: Sм = {P, V, C, K}, где: Р – множество элементов, их состав и свойства; V – множество связей между элементами; C – структура, определяющая множество элементов и отношений между ними; К – конфигурация, т.е. пространственное расположение элементов, их геометрические свойства. Состав и свойства элементов (P). Элемент – это простейшая, неделимая часть системы. Это подсистема, внутрь которой морфологическое описание не проникает, т.е. неделимая частица для соответствующего уровня рассмотрения системы. Например, в системе управления предприятием элементами можно считать подразделения аппарата управления. Если же опуститься до уровня управления одним подразделением, то в качестве элементов системы можно рассматривать каждого сотрудника или операцию, которую он выполняет. По содержанию элементы делятся на: информационные, энергетические, вещественные и смешанные. Информационные элементы предназначены для приема, запоминания и преобразования информации. К ним можно отнести, например, устройства памяти в компьютере, символы в информационном сообщении, чувствительные элементы в различных датчиках. Энергетические элементы предназначены для генерации, приема, преобразования и передачи энергии. Примерами могут быть лампочка, электрический трансформатор или преобразователи пищи в тепловую энергию в организме. Вещественные элементы можно видеть, они обладают массой (клетки крови, детали технического устройства). Смешанные элементы могут обладать одновременно свойствами нескольких из перечисленных элементов. Например, рецепторы организма, являясь вещественными элементами, выполняют информационные функции при приеме и преобразовании определенной информации. Элементный состав может быть: гомогенным, содержащим однотипные элементы, гетерогенным, включающим в себя разнотипные элементы, и смешанным. Связи элементов (V). По содержанию связи бывают информационные, энергетические, вещественные и смешанные. По направлению связи могут быть прямыми, обратными и нейтральными. Прямые связи предназначены для передачи вещества, энергии, информации или их комбинаций от одного элемента к другому в соответствии с выполняемыми функциями. Обратные связи, в основном, выполняют функцию управления процессами. Бывают положительные и отрицательные обратные связи. Первые из них чаще всего обеспечивают стабилизацию процесса, поддержание его на заданном уровне. Примерами могут быть система управления температурой тела и автопилот. Положительные обратные связи также играют важную роль в системах управления. Например, такая обратная связь обеспечивает переход различных подсистем из одного состояния в другое. Нейтральные связи могут иметь место в интеллектуальных, самоорганизующихся системах. Так, в организме человека они являются исходным ресурсом для формирования как положительных, так и отрицательных обратных связей. Структура (C). Структура - это множество элементов и всех возможных отношений между ними. Примерами структур могут быть: структура извилин мозга, структура студентов на курсе, структура государственного устройства, структура кристаллической решетки вещества, структура технологической линии, структура микросхемы и др. Кристаллическая решетка алмаза - структура неживой природы; пчелиные соты, полосы зебры - структуры живой природы; озеро - структура экологической природы; партия (общественная, политическая) - структура социальной природы; Вселенная - структура как живой, так и неживой природы. Основные типы структур: линейные, иерархические, многосвязные, смешанные структуры. Линейная структура:  Рисунок 1 – структура линейного типа  Рисунок 2 - Иерархическая (древовидная) структура. В иерархических структурах различают управляющие и подчиненные подсистемы, при этом каждая система является либо управляющей либо подчиненной по отношению друг к другу. Любая подчиненная подсистема непосредственно взаимодействует только с одной управляющей системой.  Рисунок 3 - Многосвязная структура из шести элементов. В многосвязной структуре управляющие функции распределены между всеми элементами или группами элементов. Здесь функционирует лидирующая подсистема, являющаяся управляющей по отношению к наибольшей части подсистем. Смешанные структуры объединяют рассмотренные типы структур. Устойчивость межэлементных отношений.По степени устойчивости межэлементных отношений можно выделить три основные группы структур: детерминированные, вероятностные и хаотичные. В детерминированных структурах отношения между элементами неизменны, стабильны либо изменяются по некоторому определенному закону. В вероятностных структурах взаимоотношения между элементами определяются вероятностными, стохастическми законами. В хаотические структурах система связей между элементами непредсказуема. Конфигурация системы (К) – это пространственное расположение элементов, их геометрические свойства. Виды основных конфигураций: Точечная. Размеры по трем осям координат одного порядка и имеют минимальные размеры по отношению к системе. Линейная. Вытянута в линию. Ее размер в одном направлении больше, чем в двух других направлениях. Плоскостная. Развернута по двум координатам. Объемная. Равномерно развернута во всех трех координатах. В нее могут входить точечные элементы. Смешанная, например, молекула ДНК, которая имеет объемно спиральную структуру, совмещая линейную и объемную конфигурации. ВыводСистемный анализ – это вполне сформировавшаяся к настоящему времени методология разработки, исследования и оптимизации сложных объектов. Широкое внедрение системного мышления в деятельность специалистов в самых разнообразных областях науки и техники является важной предпосылкой для существенных достижений в разработке новых технологий на стыке различных научных дисциплин, т.е. на уровне 21 века. Список литературы1. Волкова В.Н., Денисов А.А. Основы теории систем и системного анализа: Учебник для студентов вузов. – СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1997. 2. Клименко, И. С. Теория систем и системный анализ: учебное пособие / Клименко И. С. - Москва : Российский новый университет, 2014. |