1. Система




Скачать 315.84 Kb.
Название 1. Система
страница 1/4
Дата публикации 25.08.2016
Размер 315.84 Kb.
Тип Документы
edushk.ru > Информатика > Документы
  1   2   3   4
Тема 1. Система

1.1. Система, свойства, характеристика и классы.

1.2. Управление и проектирование систем.

1.3. Экономическая система (ЭС) и экономика.

1.4. Информация и ЭС.


    1. Система ∑ – это конечная совокупность элементов (E) и некоторого регулирующего устройства (R), которое устанавливает связи между элементами (ei) по преобразованию и управлению, управляет этими связями, создавая неделимую единицу функционирования. Топологически система представлена на рис.1.



Обратная связь


Рис 1. Топологическая схема системы
Где:

ei – элементы системы, ei Є E;

R – управляющее(регулирующее) устройство;

Ki – связь по преобразованию входа в выход, ki Є K;

- вход (множество воздействий (xi Є );

- выход (множество выходов (yi Є );

- преобразователь (распознаватель), который отличает вход и выход от воздействия по управлению (регулированию);

fi – связи по воздействию на систему в смысле регулирования, fi Є f;

Fi – обратная связь, передающая воздействие по регулированию F;

ВС – внешняя среда;

Z – внутренние ресурсы (внутреннее состояние) системы ;

={xj}N1 – множество входной информации;

={i}N1, i

i – оператор ввода, множество  – входных воздействий;

={yi}M1 – множество результатов;

Г= - оператор вывода результатов во внешнюю среду;

G= - функция выхода (алгоритм преобразования входа в выход);

Z =– множество внутренних состояний систем;

H= – функция перехода (алгоритм, процесс использования внутренних ресурсов);

F =– функция управления;

= - функция последействия (результат предыдущего действия системы или память системы);

Тогда система задаётся записью вида (1):
(1)
Где

- система

T={(ti,ti+1)}N1 – ось времени;
Функционирование системы – процесс преобразования входа в выход , носящий последовательный характер во времени Т.
Свойства системы:

  1. Иметь исполнительные и управляющие элементы. Исполнительные – участвуют в преобразовании входа в выход; управляющие элементы не преобразуют, но воздействуют на элементы - преобразователи.

  2. Иметь вход и выход (и ), которые связывают систему с внешней средой ВС, определяют тип системы.

  3. Иметь функцию управления F, назначение которой воздействовать на всю систему в целом при достижении заданной цели.

  4. Иметь цель Ф, достижение которой регулируется регулирующим R - устройством, которое реализует функцию управления F.

  5. Иметь регулирующее устройство R, которое контролирует работу системы через обратную связь, и которая воздействует на систему через обратную связь.

  6. Наличие функции: преобразующей вход в выход и использующей внутренние Z ресурсы системы –(H).

  7. Наличие обратной связи между R и G, H, Z, E.


Система может быть простой и сложной. Простая система - это система, которая описывается линейной функцией и имеет одну цель, одну функцию управления, а также имеющая одноуровневую структуру.
Структуры сплошной системы, где Простая система имеет вид вектор, рис 2



Рис 2
Сложная система – это система, которая имеет большое количество элементов (, т.е. мощность элементного множества E стремится к максимуму), у которой сложная цель, сложная структура внутренних состояний (, т.е. множество ресурсов Z имеет максимальную мощность), сложная функция преобразования, а структурно система задаётся как многоуровневая иерархическая система.
Иерархическая система – это такая система, структура которой построена таким образом, что:

  1. каждая входящая в систему подсистема представлена своим уравнением.

  2. Уровни номеруются и упорядочиваются сверху вниз, где 1 уровень считается важным по воздействию на систему.

  3. Каждый уровень имеет свои - цель, управление, вход, выход.

  4. Информация системе передаётся от меньшего уровня с большим номером к верхнему уровню с меньшим номером.

  5. Управление передается от верхнего уровня к нижнему (с большим номером).

Таким образом, сложную систему можно представить как матрицу, где элементы матрицы – составляют систему, рис 3.






F1

Ф1



Fj

Fj+1

Фj

Фj+1


Матрическая схема / Рис 3

- цель j-ой подсистемы;

- управление j-ой подсистемой;

- информационный вход в систему;

- k элемент j-ой подсистемы, который тоже может быть системой.;

- общая цель системы - ;

J – степень иерархии системы;

Количество уровней может быть любое (но конечное), тогда как типов уровней всего пять, которые определяются типами иерархии сложной системы.
Типы иерархии сложной системы:

  1. По управлению F (каждый последующий уровень подчинен управлению),




  1. По информации I (каждый уровень зависит от информации предыдущего уровня);

  2. По функциям G (каждый уровень выполняет свою функцию);

  3. По времени T (каждый уровень привязан по его активизации к следующему интервалу времени, когда работает только один уровень, а другие не работают);

5) По деятельности (GxH) (каждый уровень определяется видом

деятельности, работы и, следовательно, своей целью).

Преимущества иерархической системы:


  1. высокая надежность (наличие дополнительных уровней-дублеров);

  2. высокая пропускная способность (за счет параллельности уровней по тождественной информации);

  3. универсальность (за счет возможности введения новых уровней по видам деятельности);

  4. высокая эффективность (наличие первых трех свойств (1,2,3) повышает устойчивость и оперативность системы).


Дополнительный свойства систем:


  1. Свойство эмерджентности – способ поведения системы (свойства системы в целом) не есть механическое сложение способов поведения (свойств) элементов системы;

  2. Свойство гомоморфности – отображение основного множества системы ∑, т.е. одной алгебраической системы на множество другой - алгебраической системы, что задаётся выражением (2):




Где - mi -ые операции;

- ni-ые предикаты, рис 4.

Это означает, что систему можно представлять различными способами, но цель системы одна и та же и тип системы не изменяется.





F mi gi mi

φ


a1 … ami … a2 φ(a1) … φ(ami) … φ(a2)
Lf Lg

Рис 4. Топологическая схема свойства гоморфности системы

Характеристики системы:

    1. сложность системы:

а) структурная ,

б) функциональная ;

2) надёжность R;

3) функционал качества (эффективность);

4) функция управления J.
Сложность – это метрическая величина, которая ставится в соответствие:

  1. количеству элементов и связей между ними (структурная сложность) и

  2. сложности выполняемой в системе функции

Структурную сложность формально можно представить выражением (3):

, где
N – количество уровней в системе ∑,

k – количество элементов в уровне системы ∑,

r – количество входов у элемента системы (в усредненном выражении),

l – количество выходов у элемента системы (в усредненном выражении),

M – количество реально реализованных связей в системе ∑;



относительный коэффициент для функционируемой системы в реальной среде;

ci – сложность изготовления элемента i-го типа,

– количество элементов i-го типа в системе,

m – количество всех элементов в системе.
Вывод: рассчитывается для реально существующей системы. Если система задана в проекте, то сложность считается по формуле (4), где


Сложность функциональная:

(5), где

H – количество одновременно выполняемых работ (параллельных уровней одного типа),

L – длина самой длинной работы (уровня),

k – относительный коэффициент сложности внедрения системы в реальную среду.

Данная формула применяется к уже действующей системе, в силу того, что нужны результаты поведения системы на конкретном интервале времени. Данная формула применяется в статике и использует данные о структуре и количестве элементов в системе.
Надёжность – это метрическая величина, которая ставится в соответствие способности системы сохранять заданные свойства поведения при внешних и внутренних воздействиях на систему, т.е.:

  1. быть устойчивой в смысле функционирования и

  2. быть помехозащищённой в смысле элементов и связей между ними.


Формально, расчет надежности задаётся следующим отношением вида (6)

(6);

Где - среднее время безошибочной (бессбойной, безотказной) работы системы;

P – вероятность количества отказов в интервале времени;

- время нормальной работы системы, т.е. время от начала работы системы до момента, когда в результате накопления ошибок и сбоев, система начинает плохо работать.

- количество сбоев (ошибок) в данном интервале времени.

Эта формула применяется к уже действующей системе. Если система проектируется, то надёжность считается по формуле (6cm):
(6cm)

Т.е. надежность есть функция от характеристики сложности системы.

Эти формулы (а также 2,3,4) используются в структурном моделировании для достижения min допустимой структуры системы.
Функционал качества Ф это метрическая величина, которая ставится в соответствие эффективности работы системы (7)

Эффективность работы системы Э – это метрическая величина, которая ставится в соответствие хорошо выполненной системой работы.

На практике, хорошо работающие системы определяются через стоимостные затраты, трудозатраты и величину получаемого результата (количественные или стоимостные единицы)
(7),

где: x – входные значения, g - процесс преобразования, входа x, h – процесс перехода от одного внутреннего состояния системы к другому (ресурса), t – интервал времени работы системы, Z – ресурсы (внутреннее состояние), Y – результат.
  1   2   3   4

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

1. Система icon 2. 11. Банковская система: понятие, элементы
Система, чаще всего под термином понимается состав чего-либо. В фз «о ЦБ рф» отмечается, что банковская система включает ЦБ и кредитные...
1. Система icon Программное обеспечение. Системы программирования Система программирования
Система программирования это система для разработки новых программ на конкретном языке программирования
1. Система icon Функциональная система как структурная модель поведенческого акта
Функциональная система. Функциональная система – это единица интегративной деятельности целого организма, динамическая организация,...
1. Система icon Учебный курс. Предмет система норм кп, система правоотношений
К право РФ это отрасль права, представляющая собой систему правовых норм, в которой закреплены основы к строя России, важнейшие отношения...
1. Система icon Естественный звуковой язык людей является самой полной и совершенной...
План выражения языка составляет система звуков фонетика (или система графических знаков письмо), план содержания языка система значений...
1. Система icon Бизнес-план санации утверждают
«Система тревоги» – это специальная система предупреждения экономических партнеров о кризисных симптомах функционирования тех или...
1. Система icon Современная банковская система и ее роль в экономике введение
Банковская система рф: взаимодействие с зарубежными странами и перспектива развития. 37
1. Система icon Полевой Д. И. Проблемы создания единой валютной зоны в странах СНГ
Валютные отношения в системе международных экономических отношений. Валютная система как форма организации валютных отношений. Национальная...
1. Система icon Дюкова Елена, группа 173Б, физиология человека и животных
Интернет это система связи и одновременно информационная система, среда общения. История интернета начинается примерно в 60-годы...
1. Система icon Задача набор функций, выполнение которых требуется от электронной системы
Микропроцессорная система – вычислительная, контрольно-измерительная или управляющая система, основным устройством обработки информации...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
edushk.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов