Информационные технологии в юриспруденции, Данелян Т.Я., 2004. Практикум по дисциплине Учебная программа Москва 2004 2 удк 004 ббк 65с51 д 177
 Скачать 1.59 Mb.
|
|
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ Регулиров ани е К онтроль f3 А нали з f4 П лани рован ие f1 У че т f2 R В F + в ход О бъек т А X + y в ыход В С Рис. 3 Управление - процесс переработки входных X сигналов в выходные Y под воздей- ствием и контролем управляющего органа R. Процесс управления включает пять основ- ных функций: f1 – планирование; f2 – учет; f3 – контроль; f4 – анализ; f5 – регулирование; f2 – Учет - фиксирует состояние системы в каждый ti-ый момент времени, f3 – контроль - определять ∆ - отклонения внутренних состояний Z от планово- заданных значений состояний (ресурсов) и выхода Y. Посредством контроля учетная информация сравнивается с запланированной, ре- зультаты анализируются. По результатам анализа (f4) принимается решение (f5) о том, что делать с G, H, Z и в соответствии с этим решением выдается сигнал управления F. Каждая система связана с внешней средой (В.С.), входными (X) и выходными (Y) сигналами. Т.о. система состоит из управляющего B и управляемого A объектов. Управляемый объект А - элемент, реализующий счетные (числовые) или логиче- ские функции по преобразованию информации, и на который воздействует регулирующее устройство R с помощью элементов управления. Управляющий В орган (R) - воздействует на управляемый А объект, но сам воз- действия не испытывает. В зависимости от количества элементов в системе и характеру связей между ними системы подразделяются на: 1. Одноуровневые и 2. Многоуровневые (иерархические) 12 1. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ СИСТЕМ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ; ВНЕДРЕНИЕ ПРОЕКТОВ СИСТЕМ Одноуровневые системы (линейные) - системы, которые определены одной целе- вой функцией и имеют одну функцию управления, а переработанная информация переда- ется от элемента к элементу по схеме: F →(S1,S2,...Sk,...)φ= S, (10) где φ - целевая функция S - системы и S1,S2,... – подсистемы или элементы системы S. Многоуровневая система (иерархическая) - это сложная система, структура кото- рой такова, что управление передается от вышестоящего уровня к нижестоящему, а обра- батываемая информация от нижестоящих к вышестоящим уровням (11). 13 ) ,..., , ( ) 11 ( 2 1 1 1 12 11 1 1 ⎪ ⎪ ⎪ ⎩ ⎪⎪ ⎪ ⎨ ⎧ = → = → k Ф kk k k k Ф k S S S S F I F F I S S S S F к ) ,..., , ( Существует 5 типов иерархий: 1. по управлению (каждый последующий уровень подчинен управленческой информации), 2. по информации (каждый уровень зависит от информации предыдущего), 3. по функциям (каждый уровень - это своя функция), 4. по времени (каждый уровень привязан по его активизации к следующему интервалу времени, когда работает только один уровень, а другие не работают), 5. по деятельности (каждый уровень определяется видом деятельности, работы), иначе по “стратам”. Преимущества иерархической системы: 1. высокая надежность (наличие и введение дополнительных уровней-дублеров), 2. высокая пропускная способность, 3. универсальность (возможность введения новых уровней), 4.высокая эффективность. 1. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ СИСТЕМ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ; ВНЕДРЕНИЕ ПРОЕКТОВ СИСТЕМ СХЕМА КЛАССИФИКАЦИИ СИСТЕМ 14 С И по отношению к С можеству элементов 1. конечные Т внутренних состояний 2. бесконечные Е системы М по отношению к 1. с последействием управления функции управления 2. без последействия упра вления работы системы 3. самоуправляемые 4. самоуправляющиеся 5. саморегулируемые 6. саморегулирующиеся по отношению к множеству элементов 1. кусочно-линейные состояний и времени 2. общего типа по отношению к 1. одноуровневые числу подсистем и целевой функцие 2. многоуровневые 1. статические по отношению ко 2. динамические К времени и ресурсам 3. дискретные Л 4. непрерывные А С по отношению к 1. стохастические С процессу Ы функционироваеия, 2. детерминистические G и H Z, E F E, Z, T Рис. 4 На схеме рис. 4 приведена топология классов систем в зависимости от значения ха- рактеристик таких как: время Т, мощность системы (количество элементов), конечность множества внутренних состояний Z (ресурсов системы), способа выполнения задач в сис- теме (функция G), наличия памяти и способа управления работой системы – если система сама без воздействия из вне перестраивается в структурном и функциональном плане, то это саморегулирующиеся и самоуправляющиеся системы и с последействием (с памятью). 1.1.4 Понятие процесса проектирования систем Системы в природе существуют независимо от представления о них человека. Пред- ставление о системах формируется из схем систем и структур. Схема системы задается на основе структуры системы. Структура системы S - множество отношений (связей), определенных на множест- ве элементов системы. S={E; Θ} ,где (12) E={е i } n 1 Θ={τ j } , n 1 1. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ СИСТЕМ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ; ВНЕДРЕНИЕ ПРОЕКТОВ СИСТЕМ 15 здесь: E - множество элементов, Θ - множество связей Схема системы (L) - визуальное представление структуры S системы Σ. L( Σ)=L(S(Σ)) (13) Схема задается средствами граф-схем, таблиц, языковых средств, символьных средств и т.д. Проект - синоним схемы, создается по образу существующей системы из ее струк- туры. Проектирование - создание схемы (проекта) по описанию множества элементов системы и отношений между ними. 1.1.5 Этапы проектирования систем Этап 1. Концептуальный - работа по изучению предметной области (типов, эле- ментов, видов отношений, ограничений и требований по времени, ресурсам, способам пе- реработки информации, цели функционирования системы). Этап 2. Формализация - создание схемы системы на логическом уровне (т.е. с по- мощью математических отношений и выражений). Этап 3. Оптимизация - это оптимизация структуры системы на уровне схемы до конкретного внедрения системы: для этого необходимо уметь оценивать проект на уровне структурной и функциональной сложности. Введем следующие обозначения: Σ - система; U - предметная область, U={E, I, F, Ф}, где определяется система; Е - объекты системы Σ; I - информация; F - поведение системы; Ф - целевая функция системы; Si - подсистема, S i ∈ Σ; L( Σ), L(S i ) - схема системы или подсистемы; 1. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ СИСТЕМ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ; ВНЕДРЕНИЕ ПРОЕКТОВ СИСТЕМ П(А) - схема объекта А или проект П объекта А – результат процесса проектирова- ния Р; Р - процесс проектирования системы Σ; Р i - ый шаг проектирования; α - логический оператор (распознаватель: хорошо, плохо); И - имитационное моделирование схемы системы (проекта). Тогда на рис. 5 с помощью графа можно представить процесс проектирования. СХЕМА ПРОЦЕССА ПРОЕКТИРОВАНИЯ Р СИСТЕМЫ Σ 16 L i ----------> ------>{Si }---->{П*} 1 2 1 2 3 4 P:{U}------>L i (S i ),F i ,Ф i }------> -------> α α *,F i *,Ф i И (+ - + P i (Li) ) (-) 2 П(А) (- (+) ) 1 Рис. 5 Процесс проектирования - это выполнение оператора Р, который может быть фор- мально представлен рис. 5, где в фигурных скобках задаются операнды, или объекты, над которыми выполняется процесс проектирования Р. Исходя из схемы весь процесс проек- тирования интерпретируется следующим образом: 1. Первая скобка - множество результатов обследования и анализа предметной об- ласти U, т.е. это перечень объектов, функций, связанных с множеством объектов, или от- ношений, имеющих место между объектами. Результаты анализа отображаются в ТЗ и ТЭО: ТЗ - это Техническое Задание, содержащее описание существующих входов, ре- зультатов по обработке входных значений, перечня ограничений и условий, связанных с реализацией системы. ТЭО - Технико-Экономическое Обоснование - это априорное вычисление эффектив- ности внедрения системы по среднестатистическим характеристикам как среды, так и средств реализации системы. 2. После получения результатов ТЭО по данным ТЗ реализуется сам процесс проек- тирования т.е. Р i -ый шаг проектирования. В процессе проектирования можно получить более чем одну L i схему, которая ото- бражает возможные связи между элементами системы. (скобка 2) 1. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ СИСТЕМ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ; ВНЕДРЕНИЕ ПРОЕКТОВ СИСТЕМ 3. Следующий шаг α 1 - отбор из множества {L i (S i )} наилучшей схемы на ее струк- турную оптимальность. Оценка выполняется по следующим признакам: • сложность, • надежность, • степень иерархичности, • пропускная способность по результатам имитационного моделирования (И{L i }) (скобка 3). 4.Обрабатывается множество экспертных оценок, схема - ( α 2 )-оценщик. (скобка 4). Таким образом, процесс проектирования сводится к: ( α 1 )- Структурное моделирование; ( α 2 )- Имитационное моделирование. Решение задачи проектирования - это решение задачи структуризации системы. Структуризация - это процесс анализа предметной области и синтеза элементов для получения неделимо функционирующей единицы, как системы. ДЕРЕВО “ПРОБЛЕМ” СТРУКТУРИЗАЦИИ СИСТЕМЫ Σ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Рис. 6 Расшифровка состояний-узлов дерева “Проблем”. 1. Выбор уровня абстракции описания системы и процесса проектирования. 2. Определение принципа деления на уровни системы. 3. Определение механизма связей между объектами системы уровнями. 4. Разработка языка описания структур и системы в рамках выбранной абстракции. 5. Описание связей на формальном языке. 6. Определение механизма перехода от уровня к уровню. 7. Определение поведения системы, подсистемы и моделей описания поведения. 8. Определение влияния уровней друг на друга и на систему в целом. 9. Определение влияния композиции на функционирование системы. 10. Определение методов декомпозиции и композиции. 11. Определение способов автоматизации построения структур системы для получе- ния схемы системы. 17 1. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ СИСТЕМ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ; ВНЕДРЕНИЕ ПРОЕКТОВ СИСТЕМ 18 Технические и рабочие проекты ОЦЕНКА ПРОЕКТА СИСТЕМЫ И ДОКУМЕНТИРОВАНИЕ ПРОЕКТА Введем следующую систему понятий ТЗ - Техническое Задание, документ, получающийся в результате обследования предметной области, содержит показатели эффективности, которым он должен удовле- творять. ТЭО - Технико - Экономическое Обоснование, априорный расчет эффективности (предварительный расчет эффективности по усредненным характеристикам средств реа- лизации системы). ТП - Технический Проект, описание структуры системы на логическом уровне. При разработке ТП не достаточно одного структурного моделирования, если система тре- бует высокой надежности и точности. КТС - комплекс технических средств. Структурное моделирование оценивает поведение системы в статике. Имитационное моделирование оценивает систему в динамике, с учетом воздейст- вия на функционирование системы различных случайных факторов. После структурного и имитационного моделирования переходят к воплощению сис- темы, получая рабочий проект (РП). РП - Рабочий Проект, внедряется в несколько этапов, которые потом состыковы- ваются. ТП и РП - это самостоятельные объекты. Поэтому требования к ТП и РП это требо- вания, которые отражаются в специальной документации по ТП и РП. Эта документация называется проектной документацией. 1. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ СИСТЕМ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ; ВНЕДРЕНИЕ ПРОЕКТОВ СИСТЕМ СОСТАВ ПРОЕКТНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ ПО СИСТЕМЕ общесистемная документация пояснительная записка по ТП,РП расчет экономической эффективности техникоэкономического обоснования по ТП технический общесистемная мероприятия по подготовке и проект (ТП) внедрению РП ведомость документов по РП,ТП организационная структура подразделений функциональная документация постановка задачи по ТП функциональная алгоритм решения по ТП и программы по РП описание ИО по ТП обеспечивающая документация организация ИБ (носители) по РП описание ИО по ТП рабочий обеспечивающая проект (РП) система ПО (описание, инструкции) по РП, структура комплекса программ по ТП,(по РП),сценарий диалога КТС оргсвязи (по РП), схема работы системы (по ТП) ТЗ на строительную часть (по РП) Рис. 7 19 1. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ СИСТЕМ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ; ВНЕДРЕНИЕ ПРОЕКТОВ СИСТЕМ 20 ПРИНЦИПЫ И КОНЦЕПЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ Σ Процесс проектирования основывается на 2-х базовых принципах: 1. анализ; 2. синтез. Анализ - процесс расчленения системы (объекта) на элементы (подсистемы) по за- данным внешним характеристическим признакам. Объект рассматривается в аспекте составляющих его элементов. При этом должно соблюдаться 3 принципа: 1. Функциональной полноты - любое функциональное множество Ф корректно, если оно обладает свойствами: • полноты (достаточное количество {f i }- функций и достаточность {f i } для реализа- ции Ф), • непротиворечивости (никакая функция из Ф не противоречит другой), • независимости (невыводимости f i из f j , (f i ,f j )?Ф). 2. Принцип пары - каждый элемент e i , соответствующий функции f i , обладает свойством наличия входа и выхода, т.е. е i ∼(x i ,y i )или e i ∼>f i (x)=y или х →ei→y 3. Свойство надежности элементов и системы в целом Синтез - процесс составления неделимо функционирующей единицы из входящих в нее элементов (частей). Чтобы процесс синтеза был совершен корректно, необходимо выполнение сле- дующих принципов: 1. Принцип координации. Все элементы должны быть связаны по конкретной схе- ме: либо координации управления, либо координации времени и т.п. 2. Принцип завершенности или законченности переходных процессов в элемент- ных системах. Переход к следующему этапу работы в системе возможен при завершении предыдущих. 3. Принцип автономности работы элементов системы. 4. Принцип качества работы элементов системы. 1. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ СИСТЕМ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ; ВНЕДРЕНИЕ ПРОЕКТОВ СИСТЕМ 21 ПРИНЦИПЫ СИСТЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ ПРОЕКТА СИСТЕМЫ 1. Принцип системного единства (удовлетворение концепции координации и сис- темного единства). 2. Принцип адекватности (соответствие строящейся системы реальной предметной области). 3. Принцип инвариантности (независимо от форм входной информации, от среды, где реализуется система – система должна выполнять свою функцию). 4. Принцип информационного единства. 5. Принцип совместимости частей системы между собой и самой системы с дру- гими системами. 6. Принцип развития. 7. Принцип включения (в систему можно встраивать новые части без изменения самой системы). 8. Принцип комплексности (сложности) и согласованности частей системы. При разработке системы возникают следующие проблемы, которые должны ре- шаться в процессе ее создания. 1. Технологическая (выбор средств реализации системы, режимы работы системы). 2. Концептуальная (разработка системных принципов по проектированию системы, т.е. совокупности научных тезисов; выбор концептуальной схемы ТП, определение струк- туры баз данных (БД) на логическом уровне). 3. Методологическая (разработка методологии, правил проектирования системы). 4. Теоретическая (выбор математической модели для структурного и имитационно- го моделирования). 5. Языковая (выбор языка для описания систем, проектов и функционирования сис- тем). 6. Оценочная – оценка качества разрабатываемой системы на проектном уровне и на уровне функционирования (работы) системы. 2. ЮРИСПРУДЕНЦИЯ И ПРАВОВАЯ СИСТЕМА 2. Юриспруденция и Правовая система Прежде чем представить модель взаимоотношения между обществом и законами, управляющими обществом (государством) в системном аспекте определим сущность по- нятий Юриспруденция и правовая система. Введем следующую систему обозначений: P – правовая система; p i – правило, правовая норма, норма права, p i ∈P; B – правовой базис; П – источник права, посылка (гипотеза); ϕ - форма права; R – регулирующее (управляющее) устройство в правовой системе P; C – общество, государство; Х – тип правовой нормы, подмножество, которое входит в Р; ξ- отрасли права. { } { } (14) P B , C | R ; } p { К I N 1 x i = P i x ⊆P, x=1,2, … тогда правовая система Р имеет вид (14). Правовая система (Р) – это конечная совокупность строго опре деленных правил поведения и отношений, находящееся под воздействием и контролем органа управления (R), определенного некоторым обществом (С) и строящиеся на основе базиса (В). Правила поведения (p i ) составляют систему законов, систему норм права. Имеют ме- сто четыре вида х, т.е. 22 2. ЮРИСПРУДЕНЦИЯ И ПРАВОВАЯ СИСТЕМА нормы 1 P i ∈ P { } p k i 2 3 4 {Р i d } { } p p i R В { } { } { } { } { } { } } R ; p , p , p , p P ) 15 ( C 1 d i M 1 p i L 1 k i N 1 y i = { } y i p Рис. 8. Модель правовой системы X= 1, централизованные нормы; X= 2, референдумные нормы; X= 3, корпоративные нормы; X= 4, договорные нормы (рис.8), (15). где: X = 1- y 2- p 3- k 4- D В – правовой базис, который состоит из двух подмножеств: {конституция общест- ва} ⊕{права человека}. 23 |