Формирование технического облика системы

Технический облик системы – модель системы (вербальная), в которой представлены перечень задач системы, ее структура и основные проектные параметры, основные характеристики функциональных подсистем.

В структуре системы учитываются только основные элементы, критичные при определении соответствия системы поставленным целям и при оценке эффективности системы.

Задача выбора оптимального облика системы решается при декомпозиции ее на две задачи: структурную и параметрическую оптимизации (синтез и анализ системы).

При создании моделей сложных систем строятся две взаимосвязанные модели: структурно-параметрическую модель системы и модель функционирования системы.

Структурно-параметрическая модель системы должна выявить разбиение системы на подсистемы, расположение подсистем, их параметры и связь между ними. Такая модель необходима для выбора структуры системы. Структурно параметрическое описание системы может помочь созданию модели функционирования системы - создаются модели функционирования подсистем, которые затем объединяются в общую систему.

В процессе структурного проектирования (при формировании концепции) создается единая укрупненная модель всей системы, целью которой является приближенная сравнительная оценка эффективности альтернативных вариантов концепций (структуры и состава основных компонентов) для выбора наилучшей (нескольких). При этом игнорируется детальная структура системы и анализируется только общее поведение системы как единого целого, оцениваются ее интегративные характеристики и взаимодействие ее с внешней средой.

Формирование структуры системы

Структура формируется на основании сравнительного анализа альтернативных вариантов системы, обеспечивающих решение проблемы с учетом внешней среды и неопределенностей будущего функционирования.

При анализе эффективности системы решаются прямая и обратная задачи. Прямая задача - эффективность системы оценивается для выбранных ее концепции и облика, обратная задача - оценка эффективности направлена на формирование облика системы, обеспечивающего решение поставленных задач с максимальной эффективностью.

Процесс постановки задачи синтеза является сложным и не поддается формализации. Разработаны некоторые методологические принципы этого процесса, помогающие организовать процесс мышления и правильно сформулировать постановку задачи.

Процесс начинается с изучения задачи в содержательном и организационном аспектах.

Решение о концепции системы и ее структуре принимается на основании сравнительного анализа альтернативных концепций и структур.

Параметрическое проектирование предполагает для каждого варианта структуры:

- определение состава основных проектных параметров;

- разработку математической модели, устанавливающей связь параметров с критерием эффективности;

- анализ взаимовлияния параметров;

- анализ чувствительности критериев (как частных, так и общего) к изменению параметров, требований и ограничений;

- анализ устойчивости принятых решений к изменению условий применения;

- выбор метода оптимизации и оптимизацию проектных параметров.

Этот этап в значительно большей степени формализован, чем первый, здесь используются познавательный тип моделей.

Структурное проектирование осуществляется неформализовано, с использованием предписывающих моделей, основанных на опыте и интуиции проектанта. На разных стадиях проектирования модели расширяются, уточняются и дополняются.

Т ипичная последовательность работ при анализе и синтезе системы.

Общая задача решается путем итераций, при этом обеспечивается системность решения частных задач (их согласованность, подчиненность решению общей цели системы) – учитывается влияние связей между задачами.

Методы проектирования зависят от специфики проектируемой системы и условий ее создания и функционирования³.

Структурное проектирование предполагает выбор структуры, конфигурации, облика проектируемого объекта – перечня элементов, составляющих объект, и способа связи элементов между собой в составе объекта. Осуществляется функциональная декомпозиция – система разбивается на функциональные подсистем, которые в свою очередь делятся на подфункции. При этом сохраняется целостное представление системы, в котором все составляющие компоненты взаимоувязаны.