103. Статические и динамические модели

Модель называется статической, если среди параметров, участвующих в ее описании, нет временного параметра. Статическая модель в каждый момент времени дает лишь "фотографию" системы, ее срез.

Пример.

Закон Ньютона F=a*m - это статическая модель движущейся с ускорением a материальной точки массой m. Эта модель не учитывает изменение ускорения от одной точки к другой.

Модель динамическая, если среди ее параметров есть временной параметр, т.е. она отображает систему (процессы в системе) во времени.

Пример.

Модель S=g*t²/2 - динамическая модель пути при свободном падении тела. Динамическая модель типа закона Ньютона: F(t)=a(t)*m(t). Еще лучшей формой динамической модели Ньютона является F(t)=s″(t)*m(t).

104. Структура системы. Разновидности структур систем

Структура системы — состав системы и схема связей между ее элементами. Понятие структуры можно опреде­лить следующим образом: совокупность отношений, заданных на множестве подсистем и элементов, образующих некоторую сис­тему, называется структурой этой системы.

Для описания системы создается ее модель. Модель — это от­ражение структуры системы, ее элементов и взаимосвязей на­правленное на отображение определенной группы свойств. Со­здание модели системы позволяет предсказывать ее поведение в определенном диапазоне условий.

Формы представления структур. Структурные представления являются средством исследования систем. Одну и ту же систему можно представить различными структурами, необходимый вы­бор которых обусловлен содержанием исследований, проводи­мых на данном этапе. Принятый способ описания структур — графическое изображение. В таком графе элементы, компонен­ты, подсистемы и прочие объекты системы отображаются в виде вершин графа, связи между объектами представляют в виде дуг. Рассмотрим основные способы представления структур.

Сетевые структуры представляют отображение взаимосвязи объектов между собой. Их применяют для представления орга­низационных структур, для изображения структурных схем систем, для представления информационного обеспечения и т. д. С помощью сетевых структур отображаются пространственные взаимосвязи между элементами, как правило, одного иерархи­ческого уровня. Примером сетевой структуры может служить структурная схема ЭВМ (рис 3.1), элементами которой являются устройство ввода информации, оперативное запоминающее уст­ройство, внешнее запоминающее устройство, арифметико-логи­ческое устройство, устройство вывода информации, устройство управления и пр. На рисунке стрелками показаны связи между элементами.

Различают следующие виды сетевых структур. Линейные структуры со строго упорядоченным взаимоотношением эле­ментов «один к одному». Примером линейной структуры может служить схема одного из каналов (любого) аварийной защиты энергоблока ядерной энергетической установки (ЯЭУ). Каналы строятся по принципу линейного соединения группы устройств: датчик — блок питания — вторичный прибор, регистрирующий информацию с датчика (рис. 3.2).

Древовидная структура представляет собой объединение мно­гих линейных подструктур. Примером может служить схема под­системы аварийной защиты энергоблока ЯЭУ. Подсистема состо­ит из группы однотипных каналов, каждый из которых дублирует работу других (рис 3.3).

Кольцевая структура (циклическая) имеет замкнутые конту­ры в соответствующих графах. С помощью циклических структур изображаются схемы циркуляции информации в системах. Обобщенная сетевая структура характеризуется многочислен­ными межэлементными связями.

Иерархические структуры представляют собой декомпозицию системы в пространстве. Применяются, прежде всего, для описа­ния подчиненности элементов в структурах управления. Термин иерархия означает соподчиненность, порядок подчинения низ­ших по должности лиц высшим. В настоящее время концепция нарастания мощности (вторичный прибор) иерархии распространена на любой согласованный по подчинен­ности порядок объектов. В иерархических структурах важно лишь выделение уровней соподчиненности, а между уровнями и между компонентами в пределах уровня, в принципе, могут быть любые взаимоотношения. Примером применения иерархической структуры может служить изображение схемы ЭВМ с детализа­цией на каждом новом уровне иерархии (рис 3.4).

	Упрощенная структурная схема ЭВМ. УВи – устройство ввода информации ВЗУ – внешнее запоминающее устройство АЛУ – арифметико-логическое устройство ОЗУ – оперативное запоминающее устройство УУ – устройство управления ПУ – пульт управления УВыв – устройство вывода информации