Оптимизация и управление технологическим процессом
Методическое пособие - Разное
Другие методички по предмету Разное
°льно реализуемым предметам, так и к отображению знаний о них или о будущих их реализациях.
Основоположник теории сложных систем Л. фон Берталанфи определили систему как комплекс взаимодействующих элементов или как совокупность элементов, находящихся в определенном отношении друг с другом и со средой. Согласно этому определению главным признаком системы являются элементы и связи между ними и ос средой.
Согласно современным представлениям о сложных системах один и тот же объект на разных этапах его рассмотрения может быть представлен в различных аспектах: теоретико-познавательном, методологическом, научно-исследовательском, инженерном, конструкторском, и т.д. - вплоть до материального воплощения. Систему можно представить так же в виде некоторых графических структур.
Теперь уточним основные понятия, с помощью которых характеризуют строение и функционирование сложных систем.
Элемент системы - простейшая неделимая ее часть. Степень неделимости определяется целью, поставленной задачи, аспекта изучения и т.д. Поэтому окончательно под элементом системы будем понимать предел членения системы с точки зрения решения конкретной задачи.
Подсистема - часть системы, обладающая самостоятельной целостностью, направленностью свойствами системы используется для отражения многоаспектности системы, упрощения моделирования.
Структура - отражает наиболее существенные взаимодействия между элементами или их группами (подсистемами). Структуру часто пытаются представить в виде иерархии. Термин "иерархия" (многоступенчатость) определяет упорядоченность компонентов по степени важности или по другим признакам.
Между уравнениями иерархической структуры могут существовать взаимоотношения соподчиненности. Такие иерархии называют сильными и используют в системе управления.
Таким образом, одна и та же система может быть представлена различными структурами в зависимости от цели ее создания, представления и т.д.
Связь характеризует взаимоотношения между элементами системы. Это определение одновременно характеризует строение (статику) и функционирование (динамику) системы. Связь можно охарактеризовать направлением, силой, характером или видом. Соответственно по первым двум признакам связи разделяют на направленные и ненаправленные, прямые и обратные, сильные и слабые. Особая роль принадлежит обратным связям, которые являются основой саморегулирования и развития систем.
Состояние. Ели система способна переходить из одного состояния в другое, то говорят, что она обладает поведением. В зависимости от этого свойства различают хорошо организованные и плохо организованные системы. Управление легче и проще осуществить на хорошо организованной системе.
Цель - в каждой постановке задачи. Для технических систем ее обычно представляют в виде критерия эффективности или критерия функционирования.
2.3.2 Понятие "системный подход", "системные исследования", "системный анализ", их возможности в научных исследованиях
Термином "системный подход" стараются подчеркнуть стремление выполнить исследование комплексно, с учетом внутренних связей, т.е. глубоко.
"Системные исследования" представляют как бы следующий шаг в познании сложных систем. На этом шаге предполагается конструктивное использование понятий теории систем. В развитие этого понимания появились самостоятельные системные направления, получившие названия системотехника (в области технических систем), системологии (общенаучное направление) и др.
"Системный анализ" представляет собой наиболее конструктивное направление в современных исследованиях, предполагающее широкое использование системных представлений для анализа структуры систем, для их исследования, для управления.
Таким образом, термин "системный подход", "системные исследования", "системный анализ" употребляются как синонимы: отличие заключается в уровне строгости, эффективности использования системных представлений.
Теперь рассмотрим главные методические принципы, используемые при исследовании сложных систем.
В ходе разработки теории сложных систем сформировались два основных подхода, очень близкие по смыслу к хорошо известным общенаучным методам дедукции и индукции. В нашем случае для этих понятий используются термины "задача синтеза" и "задача анализа". Причем задача анализа предшествует задаче синтеза; с нее, как правило, и начинается исследование сложных систем.
В задачах анализа наиболее эффективным оказался метод декомпозиции сложной системы, реализуемой в виде древовидной нисходящей иерархической структуры, т.е. осуществляется последовательное расчленение объекта на конечное число частей (иерархических уровней) с определенными связями между ними, характеризующими их взаимодействия. Подобным иерархическим системам присущи следующие признаки: последовательное вертикальное (по масштабу) расположение подсистем, составляющих данную систему - вертикальная декомпозиция; приоритет действий или право вмешательства подсистем верхнего уровня; зависимость подсистем верхнего уровня от фактического исполнения нижними уровнями своих функций.
Пример: в сложной системе формирования структуры бетона в процессе формования изделий выделены два иерархических уровня.
На 1-м иерархическом уровне рассматривается движение многокомпонентной бетонной смеси с определенными реологическими ?/p>