Принципы анализа и синтеза систем управления

Лекции

                          1.    Понятие  о теории системы

      В настоящее время теория системы  является одной из базовых  дисциплин. Системный подход позволяет строить единую теорию для различных по содержанию научных дисциплин. Сама дисциплина разбивается на блоки по уровню восприятия:

1. Основные понятия и термины (понятийный уровень)
2. Уровень операций или отношений, а также взаимосвязь между элементами понятий
3. Аксиоматическая  основа данной дисциплины т.е. исходные положения, свойства, закономерности принимаются без доказательств (как постулаты)
4. Способы, выводы  новых положений на основе исходных данных (логическое обоснование)

Система рассматривается как структурированное общество т.е. совокупность основных объектов или понятий с заданными между ними взаимосвязями.

                      Основные понятия  системного подхода

     Условно  можно подразделить на реальные, виртуальные и комплексные. Реальные находятся в пространстве и функционируют в пространстве и времени. Для функционирования системы необходима энергия. Один из видов параметров является энергетическим. В классической системном анализе обычно рассматривается ограниченные системы, которые занимают замкнутую область в пространстве и времени. Ограниченная реальная система находится внутри некоторой сферы конечного радиуса. Виртуальные системы являются некоторыми отображениями реальных систем либо представлений об этих систем. Одной из основных компонент виртуальной системы является информационный блок. Информация также имеет энергетическую составляющую, поэтому точная информация проектирует дальнейшую деятельность и саму систему людей. Виртуальная система обычно бывает либо описательной, либо математической и информационной моделью реальной системы. Комплексная система связывает оба вида рассмотренных систем т.е. она базируется на реальной системе с помощью отображения, преобразует в виртуальную систему на некоторой теоретической основе.

         Системы выделяются своими целями, способами функционирования элементов, блок, групп и других объединений внутри систем. Для любой системы существует одна или несколько целевых функций, которые реализуются в процессе деятельности системы. В общем системном подходе выделяют 4 основных целевых установок:

1. Целеполагание - это целевая установка деятельности, отражающая первичное представление о конечном результате деятельности. Фактически в любой деятельности создается идеальная модель конечного результата
2. Целенаправленность – это целевая установка, характеризующая создание поэтапного (структурированного) плана деятельности. В плане необходимо учесть возможность подразделение всей деятельности на этапы, возможность контроля результатов каждого этапа, а также коррекцию следующих этапов с учетом реальных результатов. Обе рассмотренные установки строятся до начала реальной деятельности. В общем случае вся деятельность системы подразделяется на 2 вида:

-не проявленная

-проявленная

3. Целеустремленность  – это целевая установка, отражающая суть проявленной деятельности. Система реально функционирует. Она устремляется к одной задаче, решает ее, выдает результат, затем переходит к другой задаче либо останется в ожидании следующей команды, затем опять к задаче. Проявленная деятельность заканчивается получением реального и конечного результата.

4. Целесообразность  – это целевая установка, отражающая  соотношение между реального  конечного результата и первичной  идеальной модели. Эта установка  относится к не проявленной  деятельности. Результатом этой установки является выводы или рекомендации для изменения деятельности, либо самой деятельности, либо способов управления.

                  Методы исследования  систем

1.   Системность научного знания

При исследовании любой конкретной системы, прежде всего выбирается область знаний в которой можно провести эффективное исследование. При этом обычно применяют метод многоуровневой аналогии. Она подразумевает следующие методы:

А. Аналогия основных понятий. Здесь фактически создается  минимальный запас однозначных понимаемых терминов

Б. Аналогия основных свойств, отношений, операций в реальной системе и выбранной теории

В. Аналогия закономерностей, функционирование реальных систем и  законов теорий, которые исполняются  для изучения

Г. Создание возможности для рекомендации по деятельности данной системы на основе ее анализа с помощью выбранной теории.

     2.   Основные требования к теории

А. Технологическая  совместимость теории и изучаемой  системы

Б. Непротиворечивость соединения теории и системы

В. Частичная  независимость (автономность) модели, системы и теории

Г. Полнота  или частичная полнота построенной  модели