Лекции по системному анализу в чрезвычайных ситуациях. Часть 1
- Лекции по системному анализу в чрезвычайных ситуациях. Часть 1
- 1.2. Познавательные и прагматические модели
- 1.3. Статические и динамические модели
- 1.4. Классификация моделей по способу воплощения
- 1.5. Знаковые модели и сигналы
- 1.6. Условия реализации модельных свойств
- Лекция 2. Модели систем
- 2.1. Система как средство достижения цели
- 2.2. Модель «черного ящика»
- 2.3. Модель состава системы
- 2.4. Модель структуры системы
- 2.5. Структурная схема системы. Графы
- 2.6. Динамические модели систем.
- Лекция 3. Классификация систем.
- 3.1. Переменные системы
- 3.2. Операторы системы
- Лекция 4. Системы с управлением
- 4.2. Гомеостазис системы
- 4.3. Ресурсы управления
- Лекция 5. роль измерений при моделировании систем
- 5.2. Измерительные шкалы
- 5.2.1. Шкалы наименований
- 5.2.2. Порядковые шкалы
- 5.2.3. Модифицированные порядковые шкалы
- 5.2.4. Шкалы интервалов
- 5.2.5. Шкалы отношений
- 5.2.5. Шкалы разностей
- 5.2.6. Абсолютная шкала
- 5.2.7. Замечания по применимости шкал при измерении изучаемых объектов
Рассмотренные выше модели являлись статическими. Системы, в которых происходят какие либо изменения со временем, называются динамическими, а модели, их отображающие — динамическими моделями систем. Развитие динамических моделей соответствует развитию статических: от «черного ящика» к «белому ящику». Но этот путь нелегок и для многих систем еще не закончен из-за недостаточных знаний.
Процессы в системе. Рассмотрим некоторый выделенный элемент. он может быть перемещен с места на место, исключен из системы, помещен в систему. кроме того, могут быть изменены его связи. все эти ситуации относятся к изменению структуры системы. кроме того, могут произойти изменения свойств элементов. Следовательно, изменятся свойства, характеристики группы элементов, модуля и системы в целом.
Ситуация, когда все значения характеристик в системе, важных для целей рассмотрения, зафиксированы, называется состоянием системы. Если изменяется какая-либо характеристика системы последняя приходит в новое состояние.
Процессом называется набор состояний системы, соответствующий упорядоченному непрерывному или дискретному изменению некоторого параметра, определяющего характеристики (свойства) системы.
Процесс движения (изменения) системы во времени называется динамикой системы.
Символьная запись: введем многомерную (по числу интересующих нас характеристик) величину у, списывающих их конкретные значения.
Все множество их — У. у Є У.
Параметр процесса t t Є T
y = y(t). Тогда Stot — некоторое правило перехода от ситуации со значением параметра to к значению с параметром t (t > to).
Stot (y(t0)) + y(t)), y Є Y, t Є T
Функционирование и развитие. Эти два типа динамики систем различаются уже на этапе черного ящика.
Под функционированием подразумевают процессы, которые происходят в системе и ее окружении, стабильно реализующей фиксированную цель (функционируют часы, городской транспорт, радиоприемник, станок, школы и т.п.).
Развитием называется то, что происходит с системой при изменении ее целей. Характерная черта развития — существующая структура перестает соответствовать новой цели, и для обеспечения новой функции приходится изменять структуру, а иногда и состав системы, т.е. перестраивать всю систему.
Пример 1. Динамический вариант «черного ящика»
Рис.1 |
В динамической модели модуль состава — это перечень этапов в некоторой упорядоченной последовательности действий. Доказано, например, что любой алгоритм можно построить, используя всего три оператора:
1) do… 2) if… then и 3) do…until, т.е. это как бы модель минимального состава алгоритма.
Пример 2. Динамический вариант белого ящика — подробное описание происходящего или планируемого процесса. (например, на производстве — сетевые графики: вершины — это операции, а ребра указывают последовательность операций).