Теория Систем и системный анализ. Тс_Циганова_1Пр. Система. Способи опису системи.

• Название: Система. Способи опису системи.
• Анкор: Теория Систем и системный анализ
• Дата: 20.09.2022
• Размер: 171.13 Kb.
• Имя файла: Тс_Циганова_1Пр.docx
• Тип: Документы; #687316

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Київський національний університет імені Тараса Шевченка

Кафедра інформаційних систем та технологій

Звіт

З практичної роботи № 1

На тему: «СИСТЕМА. СПОСОБИ ОПИСУ СИСТЕМИ.»

З дисципліни «Теорія систем та системний аналіз»

Виконала студентка 3 курсу

Циганова Анастасія Дмитрівна

Викладач: професор Степанов М.М.

Київ 2022

Практична робота №1

Тема: Система. Способи опису системи.

Мета: набути практичного досвіду створення функціонального, морфологічного, інформаційного описів системи.

Теоретичні відомості

Система – це сукупність елементів, які певним чином взаємопов'язані, утворюють цілісність, а також взаємодіють між собою для виконання заданих цільових функцій.

Система утворює особливу єдність з середовищем та є елементом “надсистеми”. У свою чергу й елементи системи можна розглядати як системи, якщо визначити інший критерій декомпозиції. Виходячи з визначень цієї групи, систему S будемо розглядати у вигляді

S = (M, X_s, X_s, F) (1.1)

Де

М – множина елементів системи,
X_s – множина зв’язків між елементами системи,
X_s – множина зв’язків між елементами системи та зовнішнім середовищем,
F – множина нових (системних) функцій, властивостей, призначень.

Елемент – це межа членування систем із погляду конкретного аспекту розгляду системи, вирішення конкретного завдання, досягнення поставленої мети.

Систему можна розчленовувати на елементи різними способами залежно від формулювання завдання, мети і її уточнення в процесі системного аналізу.

Сукупність n ізольованих елементів ще не є системою. Для їх вивчення можна провести не більше n дослідних процедур.

В цей же час: для дослідження системи із n взаємозв’язаних елементів, необхідно вивчити n(n-1) зв’язків.

Якщо характеризувати ці зв’язки найпростішим чином, тобто відмічати в будь-який момент часу t_i тільки наявність або відсутність впливу, то загальна кількість станів системи буде дорівнювати 2­^n(n-1).

Порядок виконання роботи

1. 
   Вибрати довільний об’єкт досліджень:
   Системи керування базами даних (СКБД),
   
2. 
   Здійснити морфологічний та функціональний описи системи у вигляді (1.1) (для системи в цілому та усіх підсистем, необхідних для досягнення поставленої мети).
   
3. 
   Представити ієрархічну структуру системи та вказати її вид.
   
4. 
   Представити ієрархічну структуру системи у вигляді:
   - графа з орієнтованими та неорієнтованими дугами;
   - відповідної матриці суміжностей (у матричному вигляді)
   

Хід роботи

Об’єкт досліджень – архітектура системи керування базами даних (СКБД) з точки зору системного аналізу.

Системи Керування Базами Даних (СКБД) - набір взаємопов'язаних даних (база даних) і програм для доступу до цих даних. Надає можливості створення, збереження, оновлення та пошуку інформації в базах даних з контролем доступу до даних.



1. Морфологічний та функціональний описи об’єкту дослідження.

Морфологічний опис дозволяє визначити склад елементів- підсистем, зв'язки та структуру системи.

1. Системний каталог (System Catalogue) містить метадані про збережені дані та схеми

• 
  імена та розміри файлів
  
• 
  деталі зберігання файлів
  
• 
  імена та типи даних елементів даних
  
• 
  відображення між схемами
  
• 
  обмеження
  
• 
  статистична інформація
  

2. Компілятор DDL (DDL Compiler)

• 
  Визначення схем процесів
  
• 
  Зберігає описи схем у системному каталозі
  

3. Компілятор запитів (Query Compiler)

• 
  Розбирає та перевіряє запити
  
• 
  Компілює запити у внутрішню форму (план запиту)
  
• 
  Передає скомпільовані запити до оптимізатора запитів
  

4. Оптимізатор запитів (Query Optimiser)

• 
  Перевпорядковує та змінює порядок операцій у плані запиту
  
• 
  Усуває надмірності
  
• 
  Визначає відповідні алгоритми та індекси, що використовуються для реалізації операцій
  
• 
  Переглядає системний каталог для отримання статистичної та іншої інформації
  
• 
  Генерує виконуваний код
  

5. Процесор виконання бази даних(Runtime Database Processor)

• 
  Виконує привілейовані команди
  
• 
  Виконує плани запитів із оптимізатора запитів
  
• 
  Отримує доступ до бази даних через менеджер збережених даних
  

6. Диспетчер збережених даних(Stored Data Manager)

• 
  Контролює доступ до інформації на диску за допомогою основних служб операційної системи
  
• 
  Керує пулом спільних буферів (доступна основна пам'ять, яка використовується для передачі даних на диск і з диска)
  

7. Попередній компілятор (Precompiler)

• 
  Збирає команди DML із прикладних програм і надсилає їх до компілятора DML
  

8. Компілятор DML(DML Compiler)

• 
  Компілює DML у виконуваний код, який можна надіслати до процесора виконання
  

Функціональний опис всієї системи складається з опису зовнішніх функцій, процесів і характеристичних параметрів, що визначають закони зовнішнього функціонування, які відображають поведінку системи в зовнішньому Середовищі, і ефективність виконання своїх функцій.

Інструкції мови визначення даних (DDL Statements).

• 
  Створюйте, змінюйте та видаляйте об’єкти схеми. Надавати та скасовувати привілеї та ролі. Аналізуйте інформацію в таблиці, індексі або кластері. Встановіть параметри аудиту.
  

Інтерактивна система запитів(Interactive Query)

• 
  це, в основному, інтерфейс користувача, який перетворює вхідні дані користувача в запити SQL. Потім вони надсилаються до Presto, який обробляє запити, отримує дані та надсилає їх назад до інтерфейсу користувача.
  

Прикладна програма(Application programs)

• 
  (програмна програма, або додаток, або скорочено додаток) — це комп’ютерна програма, призначена для виконання конкретного завдання, відмінного від того, що стосується роботи самого комп’ютера, як правило, для використання кінцевими користувачами. Прикладами є текстові процесори, медіаплеєри та бухгалтерське програмне забезпечення.
  

База даних (Stored Database)

• 
  це організований набір структурованої інформації або даних, які зазвичай зберігаються в електронному вигляді в комп’ютерній системі. База даних зазвичай контролюється системою керування базами даних (СУБД).
  

2. Ієрархічна структура системи, її принаженість конкретному типу

Ієрархічна структура — множина будь-чого, частково упорядкована так, що існує тільки один елемент цієї множини, який не має попереднього, а всі інші елементи мають тільки один попередній;
багаторівнева форма організації об'єктів з чіткою приналежністю об'єктів нижнього рівня певному об'єкту верхнього рівня.



Приналежність структури: змішаний тип

1. 
   Системний каталог
   
2. 
   Компілятор DDL
   
3. 
   Компілятор запитів
   
4. 
   Оптимізатор запитів
   
5. 
   Попередній компілятор
   
6. 
   Компілятор DML
   
7. 
   Процесор виконання бази даних
   
8. 
   Диспетчер збережених даних
   

3. Ієрархічна структура системи у вигляді графа з орієнтованими та неорієнтованими дугами.



4. Ієрархічна структура система у вигляді відповідної матриці суміжностей (у матричному вигляді)



Контрольні запитання

1. 
   Що таке cистема?
   

Система – це сукупність елементів, які певним чином взаємопов'язані, утворюють цілісність, а також взаємодіють між собою для виконання заданих цільових функцій

2. 
   Що таке елемент системи?
   

Елемент – це межа членування систем із погляду конкретного аспекту розгляду системи, вирішення конкретного завдання, досягнення поставленої мети.

3. 
   Що таке декомпозиція?
   

Декомпози́ція — науковий метод, що використовує структуру завдання і дозволяє замінити вирішення одного великого завдання рішенням серії менших завдань, нехай і взаємопов'язаних, але більш простих. Декомпозиція, як процес розділення, дозволяє розглядати будь-яку досліджувану систему як складну, що складається з окремих взаємопов'язаних підсистем, які, в свою чергу, також можуть бути розділеними на частини. Як системи можуть виступати не тільки матеріальні об'єкти, а й процеси, явища і поняття.

4. 
   Охарактеризуйте функціональний опис системи.
   

Функціональний опис всієї системи складається з опису зовнішніх функцій, процесів і характеристичних параметрів, що визначають закони зовнішнього функціонування, які відображають поведінку системи в зовнішньому Середовищі, і ефективність виконання своїх функцій.

5. 
   Охарактеризуйте морфологічний опис системи.
   

Морфологічний опис дозволяє визначити склад елементів- підсистем, зв'язки та структуру системи. Розбиття системи на части- ни (декомпозиція) є одним з перших кроків при побудові морфологі- чного опису. При цьому мають значення тільки ті властивості частин, які визначають їх взаємодію з іншими частинами системи.

6. 
   Охарактеризуйте інформаційний опис системи.
   

Інформацíйна систéма (англ. Information system) — сукупність організаційних і технічних засобів для збереження та обробки інформації з метою забезпечення інформаційних потреб користувачів.

7. 
   Що таке структура? Які види ієрархічних структур вам відомі?
   Дайте характеристику кожному з них.
   

Структура - сукупність стійких зв'язків частин об'єкта, що забезпечують його цілісність і тотожність самому собі, тобто збереження основних властивостей при різних зовнішніх і внутрішніх змінах.

8. 
   Як представити структуру у вигляді графа?
   

Неорієнтовані дуги можна замінити парою орієнтованих,

скерованих у протилежних напрямках, і представити граф у вигляді

матриці суміжностей вершин V={vij}, в якій vij=1, якщо в графі є

ребро (i,j) від i-ї до j-ї вершини, і vij=0, якщо немає.

9. 
   Що таке матриця суміжностей та вкажіть особливості її побудови?
   

Матриця суміжності — один із способів представлення графу у вигляді матриці.

Матриця суміжності графу G зі скінченною кількістю вершин n (пронумерованих числами від 1 до n) — це квадратна матриця A розміру n, в якій значення елементу aij рівне числу ребер з i-ї вершини графу в j-у вершину.

Висновок:

В даній практичній роботі я отримали навички роботи з системним аналізом. Також набула практичного досвіду створення функціонального, морфологічного, інформаційного описів системи.