Вопрос 10
Как определить систему, используя семантическую модель?
А:
Систему можно определить как изоморфизм А в , где А - множество фиксированных элементов предметной области с исследуемыми связями, отношениями между этими элементами; - абстрактное множество, задаваемое критерием
,
где - множество элементов системы, соответствующих элементам предметной области, называемое носителем модели системы;
- предикаты, отображающие наличие того или иного отношения между элементами предметной области.
B:
Системой зазывается кортеж
,
где - подмодель, определяющая поведение системы (иногда она может рассматриваться как «черный ящик», который на определенные воздействия реагирует определенным образом);
- подмодель, определяющая структуру системы при ее внутреннем рассмотрении;
- предикат целостности, определяющий назначение системы, семантику (смысл) моделей и , а также семантику преобразования .
C:
Системой называется кортеж, включающий пять объектов
,
где - входной сигнал, т.е. конечное множество функций времени ;
- выходной сигнал, представляющий собой множество функций ;
- переменная состояния модели, характеризующаяся конечным множеством функций , знание которых в заданный момент времени позволяет определить значения выходных характеристик модели;
f и g - функционалы (глобальные уравнения системы), задающие текущие значения выходного сигнала и внутреннего состояния :
- уравнение наблюдения системы;
; - уравнение состояния системы.
D:
Система определяется на основе трех аксиом:
Аксиома 1. Для системы определены пространство состояний Z, в которых может находиться система, и параметрическое пространство T, в котором задано поведение системы.
Аксиома 2. Пространство состояний Z содержит не менее двух элементов, т.е. сложная система может находиться в разных состояниях.
Аксиома 3. Система обладает свойством функциональной эмерджентности (целостности)
,
где - i-я характеристика системы S;
m – общее количество характеристик.
E:
Система определяется на основе трех ведущих признаков:
робастности – способности сохранять частичную работоспособность (эффективность) при отказе отдельных элементов или подсистем;
многочисленности и разнообразности неоднородных связей между элементами;
интегративность (целостность), или эмерджентность, т.е. отдельное рассмотрение каждого элемента не дает полного представления о сложной системе в целом.
Вопрос 11
Как осуществляется декомпозиция системы?
А:
Декомпозиция системы обеспечивает общее представление системы. Ее порядок осуществления:
определение и декомпозиция общей цели исследования и основной функции системы как ограничение траектории в пространстве состояний системы или в области допустимых ситуаций;
формирование общего представления системы, подлежащей анализу;
выделение системы из среды;
описание воздействующих факторов;
описание тенденций развития, неопределенностей разного рода;
описание системы как «черного ящика»;
функциональная, компонентная, структурная декомпозиция системы.
B:
В общей теории систем доказано, что большинство систем могут быть декомпозированы на базовые представления подсистем. К ним относятся – последовательное соединение элементов, параллельное соединение элементов, соединение с помощью обратной связи. Порядок осуществления декомпозиции:
определение и декомпозиция общей цели, основной функции;
формирование детального представления системы, подлежащей анализу;
выделение системы из среды;
описание воздействующих факторов;
описание тенденций развития, неопределенностей разного рода;
описание системы как «черного ящика»;
функциональная, компонентная, структурная декомпозиция системы.
C:
Проблема проведения декомпозиции состоит в том, что в сложных системах отсутствует однозначное соответствие между законом функционирования подсистем и алгоритмам, его реализующим. Поэтому осуществляется формирование нескольких вариантов декомпозиции системы. При этом оно должно осуществляться в следующем порядке:
определение и декомпозиция общей цели исследования и основной функции системы как ограничение траектории в пространстве состояний системы или в области допустимых ситуаций;
выделение системы из среды по критерию участия каждого рассматриваемого элемента в процессе, приводящем к результату на основе рассмотрения системы как составной части надсистемы;
описание воздействующих факторов;
описание тенденций развития, неопределенностей разного рода;
описание системы как «черного ящика»;
функциональная (по функциям), компонентная (по виду элементов) и структурная (по виду отношений между элементами) декомпозиция системы.
D:
Декомпозиция системы осуществляется в соответствии со следующими этапами:
функциональная декомпозиция, которая основана на анализе функций системы. При этом ставится вопрос: что делает система, независимо от того, как она работает;
декомпозиция по жизненному циклу применяется, когда целью системы является оптимизация процессов и когда можно определить последовательные стадии преобразования входов в выходы;
декомпозиция по физическому процессу применяется, когда целью модели является описание физического процесса как такового;
декомпозиция по подсистемам (структурная декомпозиция) используется только когда такое разделение на основные части системы не изменяется.
E:
Порядок осуществления декомпозиции состоит в следующем:
построение дерева целей и дерева функций;
формирование общего представления системы, подлежащей анализу;
выделение системы из среды;
описание воздействующих факторов;
описание тенденций развития, неопределенностей разного рода;
описание системы как «черного ящика»;
функциональная, компонентная, структурная декомпозиция системы.