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
Поскольку определение системы как цели ничего не говорит о внутреннем содержании системы, ее можно представить в виде непрозрачного «ящика». Здесь, тем не менее, уже отражены два важных свойства системы — это целостность и обособленность от среды. Однако эта обособленность не полная: система связана со средой и с помощью этих связей воздействует на нее. Эти связи называются входами и выходами системы. Моделирование системы, рассматриваемой как «черный ящик» основано на наблюдении параметров входов (Х) и выходов (У), последующим построением зависимостей:
yi = fi (x1,…xi); статическая модель
 |
yi(t) = F (x1(t)…xi(t)) — динамическая модель.
Важно сознавать, что эти зависимости не известны нам изначально, иначе мы имели бы «белый ящик».
Во многих случаях, например, для пользователей систем, достаточно словесного описания входов и выходов (пример: бытовая модель телевизора).
Модель «черного ящика» не так проста как кажется. Есть трудность перечисления всех входов и выходов. Примеры: наручные часы — что мы отнесем к входам? У автомобиля — что будет входами?
Главная причина множественности входов и выходов заключается в том, что всякая реальная система взаимодействует с окружающей средой неограниченным числом способов. Критерием отбора связей при построении моделей является целевое назначение модели и существенность той или иной связи по отношению к этой цели. Именно здесь возможны ошибки: неучтенные связи в реальности не устраняются и продолжают действовать; иногда они на самом деле являются весьма существенными. Это обстоятельство следует учитывать как при изучении существующих систем, так и при проектировании новых. В последнем случае важно то, что реальная система неизбежно вступает во взаимодействие со всеми объектами ОС. При проектировании таким образом главную цель необходимо сопровождать заданием дополнительных целей. Примеры (1) самолет: дополнительные цели — комфорт, безопасность, не слишком сильный шум, удобство эксплуатации, экономичность; 2) часы для использования в темноте: дополнительная цель — безвредные материалы, жилые и общественные здания: дополнительная цель — эстетичность, красота и т.п.).
Модель «черного ящика» обычно используется (часто являлись единственно применимой) в случае:
а) когда нет возможности вмешательства в систему (изучение влияния лекарств и т.п.);
б) когда нужно получить данные о системе в обычной для нее обстановке, для уменьшения воздействия измерений на саму систему;
в) когда действительно отсутствуют данные о внутреннем устройстве системы (например, электрон, пульсар, «черная дыра» и т.п.).
В заключение можно еще раз подчеркнуть, что простота модели «черного ящика» обманчива, так как существует опасность 1) неполноты охвата входов и выходов, 2) описания действий системы на базе статистики, а также 3) изменения внутреннего механизма системы с течением времени (так называемая структурная адаптация системы).
