ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
циклов исследований на отдельных этапах; принцип нисходящей иерархии анализа и восходящей иерархии синтеза при ре-
шении составных частных задач.
Можно выделить три основные задачи, связанные с изучением и созданием систем:
анализ, синтез и принятие решений.
Анализ
состоит в изучении свойств и поведения систем в различных условиях функционирования. В ходе анализа уста-
навливаются численные значения показателей эффективности систем.
Синтез
заключается в построении возможных (допустимых) вариантов систем. Различают структурный и параметриче-
ский синтез.
Структурный синтез
– это построение структуры системы (элементов и связей).
Параметрический синтез
– оп-
ределение параметров элементов системы при заданной структуре. Задача синтеза решается при аппаратурно-
технологическом оформлении процессов.
Оценка и принятие решений
(оптимизация) заключаются в выборе наилучшего варианта системы из нескольких аль-
тернативных и оценке эффективности его функционирования. Функционирование системы характеризуется некоторым ко-
личественным или качественным
функционалом
, который называют
показателем эффективности
.
В общем случае систему можно охарактеризовать кортежем символов, например
>
=<
ЭО,К,СТ,Ф,ФН,ТС
,
где
ТС
– техническая (технологическая) система; ФН – функциональное назначение; Ф – функция; СТ – структура; К –
компоновка; О – организация, Э – вектор показателей эффективности (качества).
Функциональное назначение
(ФН) ТС характеризуется, например, ассортиментом выпускаемой продукции и объемом
производства, а также другими директивными показателями.
Функция
(Ф) ТС вводится для представления согласованной последовательности операций, посредством которых со-
вершают физико-химические и другие преобразования продукта согласно комплексу заданных свойств. Функцию Ф удобно
описывать ориентированным графом Ф = (ТО;
U
), в котором в качестве множества вершин ТО выступают технологические
операции, а в качестве множества ребер
U
– материальные и информационные связи, характеризующие в процессе обработ-
ки потоки продукции, передающейся от одной операции к другой. Вариантность Ф определяется качественными изменения-
ми на множестве ТО, а именно, заключается в возможности получения одного и того же результата различными способами
(методами) обработки.
Под
структурой
(СТ) будем понимать некоторую организацию системы посредством синтеза из отдельных элементов, обла-
дающих определенными свойствами и характеризующих цель и назначение ТС. Структура отражает качественный и количест-
венный состав, множество связей между элементами и определяет основные свойства ТС. В качестве элемента СТ можно считать
ТО в совокупности с определенным технологическим оборудованием и вспомогательными техническими средствами.
Компоновка
(К) сводится к задаче геометрического размещения системных элементов в заданном (например, производ-
ственном) объеме или на заданной площади.
Организация
(О) – это актуализация и упорядочение связей и самих элементов. Она заключается в разработке схем
взаимодействия материальных, энергетических и трудовых ресурсов со средствами производства во времени и пространстве.
Важнейшим компонентом организации является система управления, призванная обеспечить целенаправленное поведение
ТС в условиях изменения ее внешних и внутренних параметров.
Вектор показателей эффективности Э задается совокупностью качественных и количественных показателей эффектив-
ности функционирования ТС, характеризующих полезный эффект от использования ТС.
Достаточно полно методологию системного подхода отражают три основных принципа: физичности, моделируемости и
целенаправленности.
Принцип физичности
: всякой системе присущи физические законы, определяющие внутренние причинно-следственные
связи, существование и функционирование.
Принцип моделируемости
: система представима конечным множеством моделей, каждая из которых отражает опреде-
ленную грань ее сущности. Выявление новых свойств и сущностей не обязательно должно сопровождаться построением
обобщающих моделей, а может ограничиваться наращиванием числа упрощенных моделей, взаимодействие которых обес-
печивает отражение сложной системы в целом.
Принцип целенаправленности
: сложной системе присуща функциональная тенденция, направленная на достижение не-
которого состояния или на усиление (сохранение) некоторого процесса, при этом система способна противостоять внешнему
воздействию.
Сложные системы имеют возможность выбора и обладают способностью выбирать поведение, т.е. реагировать на
внешние воздействия в зависимости от внутренних критериев целенаправленности. Постулат выбора позволяет сложной
системе, в соответствии с ее целенаправленностью, использовать редкие благоприятные события, возникающие во взаимо-
действии со средой, блокируя остальные (неблагоприятные) события и процессы.
1.2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОБЛЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ
И ОПТИМИЗАЦИИ СИСТЕМ
Замещение одной системы другой с целью получения информации о важнейших свойствах системы-оригинала с помо-
щью системы-модели называется
моделированием
. Моделирование может быть определено как представление системы мо-
делью для получения информации об этой системе путем проведения экспериментов (натурных, вычислительных и т.п.) с
моделью [2, 3].
Обобщенно
моделирование
можно определить как метод опосредованного познания, при котором изучаемая система-
оригинал находится в некотором соответствии с другой системой-моделью, причем модель способна в том или ином отно-
шении замещать оригинал на некоторых стадиях познавательного процесса. Стадии познания, на которых происходит такая
замена, а также формы соответствия модели и оригинала могут быть различными.
Моделирование может рассматриваться как познавательный процесс, содержащий переработку информации, посту-
пающей из внешней среды, о происходящих в ней явлениях, в результате чего в сознании появляются образы, соответст-
вующие системам.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- …
- следующая ›
- последняя »
