Понятие системы

Теоретической наукой, которая изучает системы, является кибернетика – наука об управлении системами, их поведении и развитии.

Кибернетика – это наука об управлении и связях в живом организме и машине

Американский ученый Н. Винер (1894-1964)

«Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине»

Система – это объективное единство закономерно связанных друг с другом предметов, явлений, сведений, а так же знаний о природе, обществе и т.д.

• Любой объект можно рассматривать, как систему (S), состоящую из элементов(Э) и связей(С) между ними, по которым циркулирует информация, определенным образом представленная и перерабатываемая. S=Э+С

• Характеристика системы в целом определяется как характеристиками составляющих ее элементов, так и характеристиками связей между ними

Основные признаки системы:

1. Целостность и делимость

Первичным является признак целостности, т.е. объект рассматривается как единое целое, и как совокупность элементов. Примеры: семья, экологическая система, помпьютер, техническая система, общество

Одни и те же элементы (в зависимости от принципа, используемого для их объединения) могут образовывать различные по свойствам системы

2. Наличие взаимосвязи между элементами. Примеры: устойчивые информационные связи.

Наличие взаимосвязей между элементами определяет особое свойство сложных систем – организованную сложность:

Взаимодействие элементов в системе таково, что изменение (удаление, добавление)одной или нескольких связей между элементами приводит к изменению других связей (исключение, добавление)

3. Организация. Предполагает существование факторов для объединения элементов.

Элементы объединяются в систему при наличии глобальных целей и в интересах достижения поставленной цели. Примеры: компьютер (электронные и электромеханические элементы)

4. Эмерджентность. Система обладает интегрированными качествами, т.е. особыми свойствами, которыми не обладает ни один объект в отдельности

Система не сводится к простой совокупности элементов: разделяя систему на отдельные части, изучая каждую из них в отдельности, нельзя познать все свойства системы в целом

Подсистема, ранг, иерархия

Подсистема – отдельная часть системы, выделенная по определенному признаку

• Подсистемы, полученные выделением из одной системы, относятся к подсистемам одного уровня или ранга. При дальнейшем делении получаем подсистемы более низкого уровня

• Порядок устанавливающий уровни и рагни подсистем, называется иерархия

Низшим уровнем иерархии является такой элемент («черный ящик»), дальнейшее разделение которого приводит к нарушению функциональных связей элемента и получению свойств выделенной совокупности, не адекватных свойствам элемента как целого.

Лекция 3

• Не вдаёмся в принципы работы

• Известна только выполняемая им функция (вход-выход и назначение)

Архитектура ЭВМ

Определяет принцип действия, информационные связи и взаимное соединение основных логических узлов компьютера

Процессор

Центральные центры

Переферийные устройства

Описать функцию вход и выход для каждого узла

Система управления:

Любой процесс в природе протекает по некоторым характерным ему закономерностям, на этот процесс воздействуют другие процессы и он сам воздействует на эти процессы, в результате происходит отклонение от первоначального развития.

Внешние воздействия можно разделить на:

• Случайные или непреднамеренные

• Управляющие – специально предназначенные для изменения хода процесса

Совокупность управляющих воздействий направленно на то, чтобы действительный ход процесса соответствовал желаемому называется управлением.

Управление:

Объект управления – живой организм или его часть, отдельный механизм или технологическая установка, отдельное предприятие или отрасль народного хозяйства

Субъект управления вырабатывает управленческое воздействие

СУ

вход

ОУ

выход

Субъект управления оказывает на управляемые объекты

Управляющей части необходимо знать фактическое состояние ОУ, чтобы сопоставить его с целью управления, таким образом в системе управления всегда присутствует замкнутый информационный контур.

Прямая связь выражается потоком дерективной информации …..

При движении распределительной информации сверху вниз узлы выступают как генераторы дополнительной информации

Обратная связь – поток отчетной информации о выполнении принятых решений

С повышением уровня иерархии количество символов уменьшается (сжатие информации). Но при этом увеличивается ее семанитическое (смысловое) содержание

Управление имеет иерархическую структуру и включает в себя несколько уровней:

1. Оперативный

2. Функциональный

3. Стратегический

Системой низшего уровня являются системы, которые осуществляют непосредственно управление орудиями труда. Человека осуществляющего такое управление называют оператором, системы этого уровня называют операционными

Система основным элементом которой является оператор называется эрготической. Управленческие действия в такой системе называется управлением.

Лекция 4

Принципы функционирования системы

Управление обратной связи

1. Выбирается управляющее воздействие

2. По каналу обратной связи поступает информация о фактическом состоянии ОУ

3. Специальный орган сравнивает требуемое и фактическое состояние

4. При не совпадении вырабатывается управляющее воздействие, корректирующее поведение ОУ

Совокупнось:

1. Информационных потоков

2. Средств обработки, передачи и хранения данных (ИТ)

3. Сотрудников управленческого аппарата, выполняющих операции по переработки данных

Составляют информационную систему управления (ИС)

Понятие информационных технологий (ИТ)

ИС функционирует на базе некоторой информационной технологии

• Носители

• Устройства хранения и переработки

• Методы и принципы обмена информацией

На возможности передачи информации от одного человека к другому основывается прогресс человечества. В истории человечества в соответствии с уровнем развития ИТ выделяют 3 информационных революции.

I этап – устная. ИТ: человеческая память

1 революция

II этап – письменная. ИТ: папирус, глиняные дощечки

2 революция

III этап – печатная. ИТ: бумага, телефон, радио

3 революция

IV этап – электронная

Первая информационная революция связана с изобретением письменности. ИТ до этого периода устный пересказ, который базировался на таком ненадежном устройстве хранения, как человеческая память, Новая ИТ – фиксирование информации с помощью письменности.

Вторая информационная революция – изобретение книгопечатания. ИТ до этого периода – устная информация, бумажные носители информации (отчеты, бланки, почта), телефон

Третья информационная революция характеризуется:

1. Переводом накопленной информации на электронные носители

2. Наличием мощных компьютерных станций, способных оперативно доставлять информацию объединением компьютеров в локальные и глобальные сети

Современный уровень требует включения в информационную систему компьютера и создания новых технологий. В настоящее время ИС любой организации реализуются в сетевой среде с применением разнотипных ЭВМ

Нижний уровень :Серверы рабочие станции ПК – микропроцессорные системы – локальная сеть

Верхний уровень: мейнфреймы – сети масштаба предприятия

Самый мощный уровень: суперкомпьютеры – глобальные сети

Представление об информационной системе

Современная ИС – это набор ИТ, направленных на поддержку жихненого цикла информации и включающего 3 основных процесса:

• Обработку данных

• Управление информацией

• Управление знаниями

ИС служит средой для реализации ИТ

Соответствие жизненного цикла информации видам ИТ

Опыт ИТ ЭС

Знание ИТ ППР

Информация ИТУ

Данные ИТ ОД

ИТ обработки данных

• Область применения – операционная обработка данных (финансовых, кадровых и т.д.)

• Назначение:

- формирование первого информационного слоя корпоративной системы

-выступают источником, на котором строится второй слой – хранилище данных

-автоматизация рутинных операций

-повышение производительности управленческого труда

• Специфика : направлена на решение хорошо структурированных задач, выполнение стандартных процедур обработки для различных организаций, реализуется в виде OLTP – приложений (On-Line Transaction Processing оперативной обработки транзакций или данных)

Типичные примеры OLTP – приложений:

1. Задача формирования выходного документа для покупателя в виде чека или квитанции

2. Задача выполнения банковских транзакций – «снять сумму денег со счета А, добавить эту сумму на счет В»

3. Запрос на выборку из базы данных – получение данных о требованиях, предъявлеемых на занятие определенной должности

4. Задача складского учета – проверка на соответствие нормативу уровня запаса указанных товаров на складе

Требования к ИТ обработки данных

• Предметная ориентированность – собираются, обрабатываются все данные некоторой фирмы (бизнес – объекте)

• Интегрированность – все данные о разных бизнес-процессах хранятся в едином информационном массиве (банке данных, хранилище данных)

• Неизменчивость – исходные данные после внесения в базу данных остаются неизменными и используются исключительно в режиме чтения

• Поддержка хронологии – данные хронологически структурированы и отражают историю за достаточный для выполнения задач бизнес

Лекция 6

Иллюстрация эвристического подхода

Пример 1. Допустим, на Вашем мобильном телефоне зафиксирован неотвеченый вызов и номер абонента не определился

Эвристическое правило: определить круг возможных абонентов, зная текущие дела, последние звонки и т.п., и сделать несколько звонков им. При этом вероятность отыскания звонившего абонента 0<p<100% (так как мы не знаем точно, кто звонил и не перебираем всех возможных абонентов. Вывод: Эвристика позволяет уменьшить количество переборов в поиске оптимального решения.

Пример 2. Ли Якокка, Карьера менеджера, М., «Терра», 1990