Часть 3. Системный анализ – 2

55. Что характеризует морфологическое описание? Отобразите структуру морфологического описания.

Ответ: Морфологическое описание позволяет судить о составе элементов- подсистем, связях и структуре системы.

56. В чем заключается иерархичность морфологического описания? Запишите оператор морфологического описания системы.

Ответ: Для представления об основных свойствах структуры морфологическое описание может быть дано на нескольких уровнях (причем эти уровни соответствуют уровням функционального описания), т. е. морфологическое описание также иерархично

При этом на разных уровнях могут использоваться принципиально иные способы описания. GM ={ PS, V, , K} ,

где: PS - множество элементов (подсистем); V - множество связей;  - множество типов связей, т.е. структур; K - виды композиций.

57. Как различают систему по составу элементов? Приведите классификацию свойств элементов.

Ответ: Элементный состав, может быть гомогенным (содержать однотипные элементы), гетерогенным (содержать разнотипные элементы) и смешанным.

58. Определите понятие "отношение между элементами в системе". Перечислите виды отношений между элементами в системе.

Ответ: Известны следующие виды отношений:

- подобие или отношение сходства, совпадения существенных свойств разных систем;

- аналогия, характеризующая соответствие, проявляющееся в некоторых их существенных признаках, свойствах, структурах, функциях, систем;

- гомоморфизм, при котором каждую часть (и отношение) в системе S1 можно отобразить на некоторую часть системы S2;

- изоморфизм, когда каждой части (и отношению) в системе S1 можно поставить в соответствие некоторую часть (и отношение) системы S2;

- связь, при которой определенные выходы системы (или подсистемы) S1 одновременно являются входами какого-либо элемента (подсистемы) системы S2.

59. Дайте определение понятий «изоморфизма» и «гомоморфизма».

Ответ: гомоморфизм - вид отношения элементов системы, при котором каждую часть (и отношение) в системе S1 можно отобразить на некоторую часть системы S2; изоморфизм - вид отношения элементов системы, когда каждой части (и отношению) в системе S1 можно поставить в соответствие некоторую часть (и отношение) системы S2.

60. Какое отношение между элементами в системе определено как «связь»? Дайте характеристику связей в системе.

Ответ: Связь – вид отношения в системе при которой определенные выходы системы (или подсистемы) S1 одновременно являются входами какого-либо элемента (подсистемы) системы S2. Связи оценивают по содержанию как информационные, энергетические, вещественные и смешанные и по их направленности как прямые, обратные и нейтральные

61. Как различают прямую и обратную связи?

Ответ: Прямые связи предназначены для передачи вещества, энергии, информации или их комбинаций от одного элемента к другому в соответствии с последовательностью выполнения функций элементами, приводящей к достижению целевой функции системы. Обратные связи, в основном, выполняют контролирующую функцию для обеспечения качества управления процессами; их направленность противоположна направлению выполнения функции.

62. В чем смысл выделения подсистем в системе? Дайте определение понятия "эффекторная подсистема", "рецепторная подсистема", "рефлексивная подсистема" Что такое "лидирующая подсистема"?

Ответ: подсистемы представляют собой достаточно обособленные совокупности элементов, выполняющих некоторые частные функции, то будет целесообразно рассматривать их раздельно друг от друга, учитывая связи имеющие место между ними. Эффекторные – способные преобразовывать воздействия в другие формы (вещество и энергию) для воздействия на другие подсистемы. Рецепторные – преобразующие воздействия в сигналы, содержащие информацию о параметрах воздействий. Рефлексивные – реагирующие на информационные сигналы и воспроизводящие внешние процессы на информационном уровне. Лидирующей подсистемой является та, которая, не имея детерминированного влияния со стороны какой-либо подсистемы, управляет большей частью других подсистем.

63. Дайте определение понятия "структура системы". Дайте характеристику способов изображения структуры системы. Какие типы структур Вы знаете?

Ответ: Структура – характеризует внутреннюю организацию, порядок и построения S, определяемые набором элементов и отношениями между ними. По характеру поведения: детерминированные, стохастические и хаотические.

По построению: многосвязная, иерархическая и смешанная.

64. Дайте определение понятия "композиция системы". Какие композиции системы Вам известны?

Ответ: композиция системы – объёмное расположение элементов системы в пространстве. Композиции систем: линейная, плоскостная и объёмная.

65. Определите назначение информационного описания системы.

Ответ: Информационное описание позволяет оценить организованность (или неорганизованность), системы, характеризует циркулирующие в системе информационные потоки, определяет упорядоченность системы и, следовательно, выражает способность системы предсказывать свое будущее поведение и оценить перспективы совершенствования.

66. Какая часть информационного описания определяется как морфологи­ческая информация, а какая - часть информационного описания определяется как функциональная информация?

Ответ: Морфологическая составляющая–характеризует изменения в структуре системы. Функциональная составляющая – характеризует процесс выполнения целевых функций.

67. Как определяется понятие «информация»? Какие задачи решает теория информации? Что такое «сообщение»?

Ответ: Информация – совокупность всех возможных сведений являющихся объектом передачи, преобразования, хранения, переработки и т.п. Теория информации – позволяет изучать случайные процессы, протекающие в информационных системах, что обеспечивает понимание принципов построения, организации, функционирования и взаимодействия отдельных подсистем. Сообщение – совокупность сведений, представленных в виде конкретной системы символов (букв, цифр, кода и т.д.). Это форма представления информации.

68. Как определить сколько информации получает исследователь при выполнении некоторого события из статистического ряда?

Ответ: По формуле:

,

где: ? – 2, 10, е (бит, дит, нит); p^*(S_i) – апостериорная информация; p(S_i) – априорная информация.

69. Дайте определение понятия "информационная энтропия". Как определяется пропускная способность канала связи между подсистемами?

Ответ: Информационная энтропия H – количество информации в среднем получаемое при приеме любого сообщения из статистического ряда

Пропускная способность канала связи определяется как максимальный объем вещества, энергии или информации, который может пропустить канал связи в единицу времени.

– предельная пропускная способность.

70. Какие элементы и связи определяются как вещественные, энергетические, информационные?

Ответ: Вещественные – воплощены в материальной форме, энергетические имеют энергетическую природу; информационные – представлены в образной, цифровой либо знаковой форме.

71. Что такое "метаболизм"? Определите понятие вещественно-энергети­ческого, информационного и полного метаболизма.

Ответ: Метаболизм – обменный процесс, отражающий взаимодействие подсистем и связанный с передачей вещества, энергии и информации в количествах отдельных квантов-порций, значимо различимых для взаимодействующих подсистем.

72. В чем состоит роль генетико-прогностического описания? Какие сведения о системе включаются в генетико-прогностическое описание?

Ответ: Генетико-прогностическое описание выявляет происхождение системы, отражает главные этапы в его развитии, позволяет оценить перспективы дальнейшего существования, т.е. позволяет проследить путь развития системы в историческом аспекте и на основании такого анализа получить более ясное представление о системах в целом. Сведения: процесс зарождения S; описание эволюции ее развития; данные прогноза дальнейшего существования; вероятность, время и процесс распада (деградации) S.

73. Какие признаки могут быть учтены при классификации систем?

Ответ: тип происхождения (искусственные, естественные); сложность; наличие изменения состава элементов; характер поведения.

74. Как классифицируются системы по происхождению? Приведите примеры. Какое место в этой классификации занимают биотехнические системы?

Ответ: Искусственные и естественные. Биотехнические системы – совокупность биологических и технических элементов, объединенных в функциональную систему целенаправленного поведения.

75. Какие изменения могут происходить в процессе функционирования динамической системы?

Ответ: Изменение элементного состава и структуры, реализация функций.

76. Дайте определение понятия "управление". Как определяется процесс развития системы?

Ответ: Управление – формирование процессов, определяющих целенаправленное поведение S, при этом остаются информационное и морфологическое описание (технологический процесс). Развитие – предполагает изменение морфологии, расширение функций, изменение информационного описания (эволюционный процесс).

77. В чем Вы видите разницу между понятиями "развитие" и "управление"?

Ответ: развитие – эволюционный процесс, а управление – технологический.

78. Какая подсистема называется "управляющей", а какая - "управляемая"? Определите понятие "процесс" как реализацию возможности управления в системе.

Ответ: Управляемая система имеет способность изменять поведение, местоположение, переходить в новое состояние (заранее известное) под влиянием различных управляющих воздействий – команд. Управляющая система – посылает команды управляемой системе, изменяя ее состояние. Совокупность процессов составляет сущность управления, при этом управление обязательно предусматривает наличие управляющего канала.

79. Как связаны понятия «процесс» и «состояние системы»?

Ответ: Переход системы из одного состояния в другое является процессом.

80. Что составляет суть процессов управления? Какая система определяется как "динамическая"? Какие параметры системы необходимо учитывать при оценке ее стояния?

Ответ: динамическая система способна изменять свое состояние. Внешне эти изменения сопровождаются: появлением новых связей и исчезновении старых; изменением типа связей и структуры; изменением элементного состава и формированием новых подсистем; расширением функций и т.п.

81. В чем состоит "принцип организованности" системы? Определите задачи изучения степени организованности системы.

Ответ: Принцип организованности – структурная упорядоченность объекта, обеспечивающая функционирование его как целого.