Введение_в_специальность

деляемое показателем эффективности и являющееся значением критерия оценки эффективности. Существуют различные подходы к выбору критериев оценки эффективности. Система S может оце- ниваться либо совокупностью частных критериев, либо некоторым общим интегральным критерием [4].

Следует отметить, что создаваемая модель М с точки зрения си- стемного подхода также является системой, т. е. S'=S'(M), и она мо- жет рассматриваться по отношению к внешней среде Е. Наиболее простыми по представлению являются модели, в которых сохраня- ется прямая аналогия явления. Применяют также модели, в которых нет прямой аналогии, а сохраняются лишь законы и общие законо- мерности поведения элементов системы S. Правильное понимание взаимосвязей как внутри самой модели М, так и взаимодействия ее с внешней средой Е в значительной степени определяется тем, на каком уровне находится наблюдатель.

Простой подход к изучению взаимосвязей между отдельными частями модели предусматривает рассмотрение их как отражение связей между отдельными подсистемами объекта. Такой классиче-

ский подход может быть использован при создании достаточно простых моделей. Реальный объект, подлежащий моделированию, разбивается на отдельные подсистемы, т. е. выбираются исходные данные Д для моделирования, и ставятся цели Ц, отображающие отдельные стороны процесса моделирования. По отдельной сово- купности исходных данных Д ставится цель моделирования отдель- ной стороны функционирования системы, на базе этой цели форми- руется некоторая компонента К будущей модели. Совокупность компонент объединяется в модель М.

Таким образом, разработка модели М на базе классического под- хода означает суммирование отдельных компонент в единую мо- дель, причем каждая из компонент решает свои собственные задачи и изолирована от других частей модели. Поэтому классический подход может быть использован для реализации сравнительно про- стых моделей, в которых возможно разделение и взаимно незави- симое рассмотрение отдельных сторон функционирования реально- го объекта. Для модели сложного объекта такая разобщенность ре- шаемых задач недопустима, так как приводит к значительным за- тратам ресурсов при реализации модели на базе конкретных про- граммно-технических средств. Можно отметить две отличительные

121

стороны классического подхода: наблюдается движение от частного к общему, создаваемая модель (система) образуется путем сумми- рования отдельных ее компонент, и не учитывается возникновение нового системного эффекта.

С усложнением объектов моделирования возникла необходи- мость наблюдения их с более высокого уровня. В этом случае наблюдатель (разработчик) рассматривает данную систему S как некоторую подсистему какой-то метасистемы, т. е. системы более высокого ранга, и он вынужден перейти на позиции нового систем- ного подхода, который позволит ему построить не только исследу- емую систему, решающую совокупность задач, но и создать систе- му, являющуюся составной частью метасистемы.

Системный подход получил применение в системотехнике в свя- зи с необходимостью исследования больших реальных систем, ко- гда сказалась недостаточность, а иногда ошибочность принятия ка- ких-либо частных решений. На возникновение системного подхода повлияли увеличивающееся количество исходных данных при раз- работке, необходимость учета сложных стохастических связей в системе и воздействий внешней среды Е. Все это заставило иссле- дователей изучать сложный объект не изолированно, а во взаимо- действии с внешней средой, а также в совокупности с другими си- стемами некоторой метасистемы.

Системный подход позволяет решить проблему построения сложной системы с учетом всех факторов и возможностей на всех этапах исследования системы 5" и построения модели М'. Систем- ный подход означает, что каждая система S является интегрирован- ным целым даже тогда, когда она состоит из отдельных разобщен- ных подсистем. Таким образом, в основе системного подхода лежит рассмотрение системы как интегрированного целого, причем это рассмотрение при разработке начинается с главного – формулиров- ки цели функционирования. На основе исходных данных Д, кото- рые известны из анализа внешней системы, тех ограничений, кото- рые накладываются на систему сверху, либо исходя из возможно- стей ее реализации, и на основе цели функционирования формули- руются исходные требования Т к модели системы S. На базе этих

требований формируются ориентировочно некоторые подсистемы П, элементы Э и осуществляется наиболее сложный этап синтеза –

122

выбор В составляющих системы, для чего используются специаль- ные критерии выбора КВ.

При моделировании необходимо обеспечить максимальную эф- фективность модели системы, которая определяется как некоторая разность между показателями результатов, полученными в итоге эксплуатации модели, и теми затратами, которые были вложены в ее разработку и создание.

12.3. Стадии разработки моделей

На базе системного подхода может быть предложена и некоторая последовательность разработки моделей, когда выделяют две ос- новные стадии проектирования – макропроектирование и микро- проектирование.

На стадии макропроектирования на основе данных о реальной системе S и внешней среде Е строится модель внешней среды, вы- являются ресурсы и ограничения для построения модели системы, выбирается модель системы и критерии, позволяющие оценить адекватность модели М реальной системы S. Построив модель си- стемы и модель внешней среды, на основе критерия эффективности

функционирования системы в процессе моделирования выбирают оптимальную стратегию управления, что позволяет реализовать возможности модели по воспроизведению отдельных сторон функ- ционирования реальной системы S.

Стадия микропроектирования в значительной степени зависит от конкретного типа выбранной модели. В случае имитационной мо- дели необходимо обеспечить создание информационного, матема- тического, технического и программного обеспечении системы мо- делирования. На этой стадии можно установить основные характе- ристики созданной модели, оценить время работы с ней и затраты

ресурсов для получения заданного качества соответствия модели процессу функционирования системы S.

Независимо от типа используемой модели М при ее построении необходимо руководствоваться рядом принципов системного под- хода: 1) пропорционально-последовательное продвижение по эта- пам и направлениям создания модели; 2) согласование информаци- онных, ресурсных, надежностных и других характеристик; 3) пра-

123

вильное соотношение отдельных уровней иерархии в системе моде- лирования; 4) целостность отдельных обособленных стадий постро- ения модели.

Модель М должна отвечать заданной цели ее создания, поэтому отдельные части должны компоноваться взаимно, исходя из единой системной задачи. Цель может быть сформулирована качественно,

тогда она будет обладать большей содержательностью и длительное время может отображать объективные возможности данной систе- мы моделирования. При количественной формулировке цели воз- никает целевая функция, которая точно отображает наиболее суще- ственные факторы, влияющие на достижение цели.

Построение модели относится к числу системных задач, при ре- шении которых синтезируют решения на базе огромного числа ис- ходных данных, на основе предложений больших коллективов спе- циалистов. Использование системного подхода в этих условиях позволяет не только построить модель реального объекта, но и на

базе этой модели выбрать необходимое количество управляющей информации в реальной системе, оценить показатели ее функцио- нирования и тем самым на базе моделирования найти наиболее эф- фективный вариант построения и выгодный режим функциониро- вания реальной системы S.

Контрольные вопросы

1.Принципы системного подхода в моделировании систем.

2.Подходы к исследованию систем.

3.Стадии разработки моделей.

124

ЛИТЕРАТУРА

1.Астахова Е. В. Теоретические основы информатики: учебное пособие. – Барнаул: Алтайский государственный технический уни- верситет им. И. И. Ползунова, 2010. 191 с.

2.Ахо А., Сети В., Ульман Р. Компиляторы: принципы, техноло- гии и инструменты. − М.: Вильямс, 2003. 768 с.

3.Бройдо В. Л., Ильина О. П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации : учеб. пособие. 3-е изд. – СПб.: Питер, 2008. 766 с.

4.Васильев К. К., Служивый М. Н. Математическое моделиро- вание систем связи: учебное пособие. – Ульяновск: УлГТУ, 2008. 170 с.

5.Гаврилов Л. П., Соколов С. В. Мобильные телекоммуникации

вэлектронной коммерции и бизнесе: учеб. пособие для вузов. – М. : Финансы и статистика, 2006. 336 с.

6.Дансмур М., Дейвис Г. Операционная система UNIX и про- граммирование на языке СИ / под ред. И. Г. Шестакова; пер. с англ. А. С. Богданова. − М.: Радио и связь, 1989. 192 с.

7.Компаниец Р. И., Маньков Е. В., Филатов Н. Е. Системное программирование. Основы построения трансляторов: учебник. − СПб.: КОРОНАпринт, 2000. 256 с.

8.Лин В. PDP-11 и VAX-11. Архитектура ЭВМ и программиро- вание на языке ассемблера; пер. с англ. В. М. Северьянова. − М.: Радио и связь, 1989. 316 с.

9.Павловская Т. А. C/C++: программирование на языке высокого уровня: учебник для вузов. − СПб.: Питер, 2007. 461 с.

10.Павловская Т. А., Щупак Ю. А. C++: Обьектно- ориентированное программирование: практикум: учеб. пособие для вузов. − СПб.: Питер, 2006. 264 с.

11.Пескова С. А., Кузин А. В., Волков А. Н. Сети и телекомму- никации: учеб. пособие для вузов. 2-е изд., стер. – М.: Академия, 2007. 350 с.

12.Пятибратов А. П., Гудыно Л. П., Кириченко А. А. Вычисли- тельные системы, сети и телекоммуникации: учеб. пособие для ву- зов / под ред. А. П. Пятибратова. 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Фи- нансы и статистика, 2006. – 560 с.

125

13.Пиралова О. Ф. Современное обучение инженеров профес- сиональным дисциплинам в условиях многоуровневой подготовки: монография. – М.: Издательство «Академия Естествознания», 2009. 87 с.

14.Харт Д. Системное программирование в среде Windows. −

М.: Вильямс, 2005. 592 с.

126

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение ………………………………………………………….. 3

ГЛАВА 1. Общая характеристика дисциплины

«Инфокоммуникационные технологии

исистемы связи»

1.1.Область профессиональной деятельности …………………. 4

1.2.Виды профессиональной деятельности ……………………. 5

1.3.Требования к квалификации выпускника ………………….. 8

1.3.1.Общекультурные компетенции …………………………. 8

1.3.2.Профессиональные компетенции ………………………. 9

1.4.Требования к структуре основных образовательных про-

грамм бакалавриата ………………………………………… 12

1.5.Учебный план специальности 210700 ……………………… 13

Контрольные вопросы …………………………………………… 14

ГЛАВА 2. Компетентностный подход к подготовке инженера

2.1.Общая характеристика компетентностного подхода ……... 15

2.2.Cхемы обучения инженеров ………………………………… 19

Контрольные вопросы …………………………………………… 24

ГЛАВА 3. Аппаратные средства персонального компьютера

3.1.Структура персонального компьютера …………………….. 25

3.2.Память персонального компьютера ………………………... 30

3.3.Периферийные устройства ………………………………….. 33

Контрольные вопросы …………………………………………… 35

ГЛАВА 4. Программные средства персонального компьютера

4.1.Общая характеристика программного обеспечения персо-

нального компьютера ……………………………………….. 36

4.2.Системное программное обеспечение ……………………... 37

4.3.Инструментальное программное обеспечение …………….. 45

4.4.Прикладное программное обеспечение ……………………. 47

Контрольные вопросы …………………………………………… 49

127

ГЛАВА 5. Краткие сведения о теории информации

5.1.Основные понятия и определения ………………………….. 50

5.2.Виды информации …………………………………………… 51

5.3.Хранение, измерение, обработка и передача информации .. 53

5.4.Базовые понятия теории информации ……………………... 55

5.5.Энтропия и количество информации ………………………. 56

5.6.Понятие о теореме Шеннона ………………………………... 58

Контрольные вопросы …………………………………………… 58

ГЛАВА 6. Основные понятия теории передачи дискретных

сообщений

6.1.Сообщения, сигналы, каналы связи ………………………... 59

6.2.Преобразование сообщения в сигнал ………………………. 63

Контрольные вопросы …………………………………………… 66

ГЛАВА 7. Общие сведения об алгоритмах

7.1.Понятие алгоритма и его свойства …………………………. 67

7.2.Способы описания алгоритмов ……………………………... 68

7.3.Основные структурные алгоритмические конструкции ….. 71

Контрольные вопросы …………………………………………… 74

ГЛАВА 8. Характеристика языков и систем Программирования ………………………………… 75

8.1. Уровни языков программирования ………………………… 76

8.2.Компилируемые и интерпретируемые языки ……………… 79

8.3.Системы программирования ……………………………….. 80

Контрольные вопросы …………………………………………… 88

ГЛАВА 9. Локальные и глобальные вычислительные сети … 89

9.1.Деление сетей по степени территорриальной распределен- ности: глобальные (WAN), городские (MAN), локаль-

ные(LAN) …………………………………………………….. 90

9.2.Отличия локальных сетей от глобальных …………………. 91

9.3. Тенденция к сближению локальных и глобальных сетей … 93

Контрольные вопросы …………………………………………… 96

128

ГЛАВА 10. Построение и организация систем радиосвязи

10.1.Общие принципы и особенности построения систем ра-

диосвязи ……………………………………………………. 97

10.2.История развития радиосвязи ……………………………... 103

Контрольные вопросы …………………………………………… 107

ГЛАВА 11. Сети и системы подвижной радиосвязи

11.1.Развитие и классификация систем подвижной радиосвязи.. 108

11.2.Особенности построения и функционирования систем со-

товой связи ………………………………………………….. 112

Контрольные вопросы …………………………………………… 117

ГЛАВА 12. Основные понятия теории моделирования систем

12.1.Принципы системного подхода в моделировании систем …. 118

12.2.Подходы к исследованию систем …………………………. 120

12.3.Стадии разработки моделей ……………………………….. 123

Контрольные вопросы …………………………………………… 124

Литература ………………………………………………………. 125

129