 |
|
Методы исследования сложных систем.
Содержание
Сложные системы____________________________________________3
Методы исследования сложных систем_________________________4
Виды и элементы структурных схем____________________________5
Назначение и общие принципы структурного анализа сложных
Систем_______________________________________________________9
Список использованной литературы____________________________10
Сложные системы
Чтобы определить, что же является сложной системой, необходимо сначала определить сам термин «система». В системном анализе используют различные определения понятия «система». В частности, по В.Н. Сагатовскому, система — это конечное множество функциональных элементов и отношений между ними, выделенное из среды в соответствии с определенной целью в рамках определенного временного интервала. Известно также большое число других определений понятия «система», используемых в зависимости от контекста, области знаний и целей исследования. Будем считать систему сложной, если она состоит из большого числа взаимосвязанных и взаимодействующих между собой элементов, каждый из которых может быть представлен в виде системы. Таким образом, сложная система – это система, состоящая из элементов разных типов и обладающих разнородными связями между ними.
Очень часто сложными системами называют системы, которые нельзя корректно описать математически, т.к. в них очень много элементов , неизвестным образом связанных друг с другом, либо потому, что мы не знаем природу явлений, протекающих в системе и мы не можем количественно их описать. Степень сложности связана с числом различаемых частей и мерой их взаимосвязанности, то есть степень сложности определяется количеством информации, необходимой для описания системы. Сложность любой системы также определяется набором задач, которые она должна выполнять.
Классифицируя системы как сложные и простые, необходимо отметить, что есть безусловно сложные системы по структуре и функционированию. Реже встречаются системы, сложные по структуре, но простые по функционированию. И гораздо чаще встречаются системы, сложность которых состоит в сочетании и чередовании функций. Таким образом, сложна либо структура, либо функционирование (либо то и другое).
Типичные примерысложных систем: в области организации производства и технологии - производственный комплекс предприятия как совокупность производственных комплексов цехов и участков, каждый из которых содержит некоторое число технологических линий; последние состоят из станков и агрегатов, рассматриваемых обычно как элементы сложной системы; в области автоматизированного управления - процесс управления предприятием или отраслью народный хозяйства как совокупность процессов сбора данных о состоянии управляемых объектов, формирования потоков информации, её накопления, передачи и обработки, синтеза управляющих воздействий; в области вычислительной техники - математическое обеспечение современных вычислительных комплексов, включающее операционную систему для управления последовательностью вычислений и координации работы всех устройств комплекса, библиотеку стандартных программ, а также средства автоматизации программирования (алгоритмические языки, трансляторы, интерпретирующие системы), средства обслуживания и контроля вычислений и т.д.
Методы исследования сложных систем.
При исследовании сложных систем обычно пользуются концепциями борьбы со сложностью.
1) Концепция независимости. Разбиение системы на части, удобные для операций с этой системой.
При этом обычная система разбивается на модули. В качестве модуля мы будем рассматривать группу элементов системы, описываемых только входом и выходом и обладающих определенными ценностями. Чтобы уменьшить сложность системы необходимо разбить ее на небольшие модули высокой степени независимости.
Высокая степень независимости характеризуется следующими особенностями:
· Усиление внутренних связей в каждом модуле, что обеспечивает высокую прочность.
· Ослабление связи между модулями.
2) Концепция иерархической структуры.
Построение структуры с наличием подчиненности (неравноправность связей), т.е. воздействие в одном направлении оказывает большеее влияние чем в другом.
Основные виды иерархической структуры:
· Древовидная(веерная).
· Ромбовидная(ведет к одной или более подчиненности).
Иерархия позволяет разбить систему по уровням понимания. Каждый уровень представляет собой структуру отношений между элементами нижних уровней.
Конецепция уровня позволяет понять систему, скрывая несущественные уровни детализации.
Виды иерархии:
а) Временная.
б) Пространственная.
в) Функциональная.
г) Ситуационная.
д) Информационная.
3) Выявление связей всюду, где они возникают.
На практике, основным методом исследования является — математическое моделирование, в том числе имитация процессов функционирования сложной системы на ЭВМ (машинный эксперимент). Для моделирования сложной системы необходимо формализовать процессы ее функционирования, т. е. представить эти процессы в виде последовательности четко определяемых событий, явлений или процедур, и затем построить математическое описание сложной системы.