Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Пояснительная записка'
Настоящая программа по русскому языку для V класса создана на основе федерального компонента государственного стандарта основного общего образования....полностью>>
'Примерная программа'
Примерная программа по физике на профильном уровне составлена на основе федерального компонента государственного стандарта среднего (полного) общего ...полностью>>
'Документ'
В соответствии с частью 1 статьи 14 Федерального закона от 9 февраля 2009 г. N 8-ФЗ "Об обеспечении доступа к информации о деятельности государс...полностью>>
'Публичный отчет'
эффективности деятельности органов местного самоуправления муниципального образования «Наримановский район» за 2008 год и их планируемых значениях на...полностью>>

Вопрос №1. "Понятие системы. Примеры системы. Свойства сложных систем"

Главная > Документ
Сохрани ссылку в одной из сетей:

Вопрос №1. "Понятие системы. Примеры системы. Свойства сложных систем".

Определение категории система.

  • Система – целенаправленное множество взаимосвязанных элементов любой природы.

  • Система – это объект, который определяется множествами элементов, преобразований, правил образования последовательностей элементов.

  • Система – это объект, состоящий из элементов, свойства которых не сводятся к свойству самого объекта.

  • Система – это объект, обладающий следующими свойствами:

  • целостность и декомпозируемость (чёткое определение целостности образования элементов и их чёткое разделение);

  • наличие существенно устойчивых взаимоотношений элементов;

  • наличие определённой организации;

  • наличие таких качеств, которые присущи только системе в целом, но несвойственны ни одному из её элементов.

Под сложной динамической системой следует понимать развивающиеся во времени и в пространстве целостные объекты, состоящие из большого числа элементов и связей и обладающие свойствами, которые отсутствуют у элементов и связей, их образующих.

Выделение и построение любой системы осуществляется этапами:

  1. Постановка цели

  2. Декомпозиция цели на подцели

  3. Определение функций, обеспечивающих достижение цели

  4. Синтез структуры, обеспечивающий выполнение функций.

Цели возникают, когда существует так называемая проблемная ситуация.

Проблемная ситуация – ситуация, которую нельзя разрешить имеющимися средствами.

Цель – состояние, к которому направлена тенденция движения объекта.

Среда – совокупность всех систем, кроме той, которая реализует заданную цель. Ни одна система не является абсолютно замкнутой. Взаимодействие системы со средой реализуется через внешние связи.

Связи могут быть входными и выходными. Они подразделяются на:

  • информационные

  • ресурсные

Системы бывают:

  • социальные простые

  • биологические сложные

  • механические вероятностные

  • химические детерминированные

  • экологические стохастические

Структура системы представляет собой устойчивую упорядоченность элементов системы и их связей в пространстве и во времени. Структура может быть материальной и формальной.

Формальная структура – совокупность функциональных элементов и их отношений, необходимых и достаточных для достижения системой заданных целей.

Материальная структура – реальное наполнение формальной структуры.

Типы структур систем:

  • последовательный или цепочечный;

  • циклически замкнутая;

  • структура типа «колесо»;

  • «звезда»;

  • многосвязная структура;

  • матричная структура.

Вопрос №2. "Системный анализ. Определение и этапы".

Системный анализ может рассматриваться как методологическая концепция построения сложных систем. Под системным анализом будем понимать реализацию следующих этапов исследования сложной системы:

  1. Построение общих принципов поведения сложной системы;

  2. Формирование совокупности методов анализа;

  3. Решение проблемы сложности и неопределённости;

  4. Определение предельных характеристик системы;

  5. Автоматизация исследований.

В основу понятийного аппарата системного анализа положены следующие категории: система, подсистема, элемент, структура, среда, состояние, цель, композиция, декомпозиция, обратная связь.

Алгоритм системного анализа включает в себя 3 макроэлемента:

  1. Постановка проблемы:

    1. Постановка задачи;

    2. Определение объекта исследования;

    3. Формирование целей;

    4. Задание критериев и ограничений;

  1. Разделение системы и внешней среды:

2.1. Определение границ исследования системы;

    1. Первичная структуризация системы;

    2. Подразделение общей системы на систему и внешнюю среду;

    3. Выделение составных частей среды;

    4. Декомпозиция внешних воздействий на элементарные воздействия;

  1. Разработка математической модели:

    1. Формальное описание

    2. Параметризация модели

    3. Установление зависимости между параметрами

    4. Декомпозиция модели на составные части

    5. Уточнение первичной структуры

    6. Исследование модели

Вопрос №3. "Принципы создания автоматизированных систем управления".

Технология создания автоматизированной системы. Основные понятия.

Автоматизированной системой, согласно нормативным документам, является система человек-машина, обеспечивающая эффективное функционирование объекта, в которой сбор и переработка информации необходимы для реализации функций управления, осуществляется с применением вычислительной техники и средств автоматизации.

При создании Автоматизированной системы серьёзное внимание уделяется так называемому объекту управления.

Под объектом управления понимается совокупность технологического оборудования и реализуемого на нём по соответствующим регламентам процесса производства. Кроме того, в объект управления входят организационные, экономические, финансовые процессы. К технологическому оборудованию отнесём:

  • технологические агрегаты;

  • установки;

  • группы станков, реализующих самостоятельный процесс;

  • отдельные участки и весь производственный процесс промышленного предприятия.

Совокупность автоматизированной системы и объекта управления будем называть автоматизированным комплексом.

Определение АС, которое мы дали, указывает на наличие в составе системы:

  • Современных средств сбора и обработки информации;

  • Человека как субъекта труда, принимающего участие в оценке выработки решений по управлению;

  • Реализация в системе процесса обработки технологической и технико-экономической информации;

  • Цели функционирования системы, заключающиеся в общем смысле в оптимизации работы объекта по заданному критерию управления.

Критерием управления могут являться технико-экономические или технологические показатели.

АС является системой управления объектом в том, и только в том случае, если она реализует управление в темпе протекающих на объекте процессов и если в выработке и реализации управляющих решений участвует вычислительная техника, специальные технические средства и человек-оператор.

В состав системы входят следующие базовые элементы:

  • техническое обеспечение, которое включает в себя:

  • комплекс средств вычислительной техники (ЭВМ верхнего уровня, ЭВМ нижнего уровня, рабочее место оператора, каналы связи и запасные элементы и приборы);

  • специальный комплекс технических средств (локальные средства регулирования, средства получения информации о состоянии объекта управления, исполнительные устройства, датчики и устройства контроля и наладки технических средств);

  • программное обеспечение, включающее в себя:

  • общее программное обеспечение включает операционные системы, локальные и глобальные сети и комплексы программ технического обслуживания специальных вычислительных средств;

  • специальное программное обеспечение включает так называемые организующие программы и программы, реализующие алгоритмы контроля и управления;

  • Информационное обеспечение включает внутримашинную и внемашинную информацию.

Внемашинная информация – это система классификации кодирования и все исходные данные.

Внутримашинная информация – это информационная база и информационные потоки.

  • Организационное обеспечение включает инструктивно-методические материалы и оперативно-обслуживающий персонал.

А также:

  • Математическое обеспечение;

  • Лингвистическое обеспечение;

  • Правовое обеспечение.

Функции системы:

При создании системы после определения проблемной ситуации в первую очередь определяются конкретные цели функционирования системы. Такими целями могут быть:

  • экономия топлива, сырья, материалов и других производственных ресурсов;

  • обеспечение безопасности функционирования объекта;

  • повышение качества выходного продукта или обеспечение заданных значений параметров выходных изделий;

  • снижение затрат живого труда;

  • достижение оптимальной загрузки оборудования;

  • оптимизация режимов работы технологического оборудования.

Под функцией системы будем подразумевать совокупность действий системы, направленных на достижение определённой частной цели управления.

Совокупность действий системы представляет собой последовательность операций и процедур, выполняемых частями системы. Будем отличать функции системы от функций управления.

Функции системы подразделяются на:

  • защитные функции реализуют защиту оборудования и человека во внештатных ситуациях. Они включают в себя:

  • технологическую защиту;

  • аварийную защиту;

  • управляющие функции - результатом работы этих функций является выработка и реализация управляющих воздействий на объект управления. К управляющим функциям относятся:

  • регулирование и стабилизация отдельных параметров;

  • однотактное логическое управление;

  • программное логическое управление;

  • оптимальное управление режимами;

  • адаптивное управление;

  • информационные функции реализуют сбор, обработку и представление информации о состоянии автоматизированного объекта оперативному персоналу или передача этой информации для последующей обработки. К информационным функциям относятся:

  • измерение параметров;

  • контроль параметров;

  • вычисление параметров;

  • формирование и выдача данных оперативному персоналу;

  • подготовка и передача информации в смежные системы управления;

  • обобщённая оценка и прогноз состояния автоматизированного комплекса и оборудования.

  • вспомогательные функции.

Режимы реализации функций:

В зависимости от участия человека в выполнении функций системы различают автоматизированный и автоматический режимы реализации функций.

Автоматизированный режим:

  • Ручной режим, при котором техническое обеспечение представляет оперативному персоналу контрольно-измерительную информацию об объекте управления, а выбор и реализация управляющих воздействий производится оператором

  • Режим советчика, при котором техническое обеспечение вырабатывает рекомендации по управлению, а решение об их использовании принимается и реализуется оперативным персоналом

  • Диалоговый режим, при котором оперативный персонал имеет возможность корректировать постановку и условие задачи, решаемой техническим обеспечением при выработке рекомендаций по управлению объектом.

Автоматический режим:

  • Режим прямого цифрового либо аналого-цифрового управления, при котором вычислительные средства формируют воздействие на исполнительные органы

  • Режим косвенного управления, когда средства вычислительной техники автоматически меняют параметры настройки локальных систем управления либо регулирования.

Общие технические требования к системе:

Система и её составляющие должны удовлетворять требованиям, установленным нормативно-технической документацией. Система должна:

  • обладать признаками системы в части управления объектом;

  • обеспечивать управление объектом в соответствии с принятыми критериями управления;

  • выполнять все возложенные на неё функции с заданными характеристиками и показателями качества управления;

  • обладать требуемым уровнем надёжности, живучести и безопасности;

  • обеспечить возможность взаимоотношения функционирования системы со смежными системами;

  • отвечать эргономическим требованиям: к способам и форме представления информации, к размещению технических средств, к созданию условий для нормальной деятельности оперативного персонала;

  • обладать требуемыми метрологическими характеристиками измерительных каналов;

  • допускать возможность модернизации и развития в пределах, предусмотренных техническим заданием на создание системы;

  • нормально функционировать в условиях, указанных в техническом задании на систему;

  • обеспечивать заданный срок службы системы.

Вопрос №4. "Классификация автоматизированных систем управления".

Автоматизированные системы как объект управления характеризуются множеством параметров или признаков, которые могут выступать в роли классических.

Классификация автоматизированных систем управления проводится с целью:

  • выбора систем-аналогов для анализа конъюнктурных свойств;

  • оценки необходимых ресурсов для планирования и нормирования разработки системы;

  • определения конкурентоспособности создаваемой системы.

К основным классификационным признакам создаваемой системы отнесём следующие:

  • уровень, занимаемый системой в иерархии экономических, технических отношений:

  • межгосударственные;

  • государственные;

  • отраслевые;

  • объединений (корпораций);

  • предприятий (фирм);

  • технологических объектов;

  • назначение системы:

  • административные;

  • общественные;

  • политические;

  • социальные;

  • оборонные;

  • коммерческие;

  • финансовые;

  • образовательные;

  • технологические;

  • транспортные;

  • связи;

  • правовые;

  • функции, реализуемые системой:

  • организационно-экономические;

  • технологические;

  • интегральные;

  • характер реализуемых задач:

  • стратегические;

  • тактические;

  • оперативные;

  • форма выходных результатов:

  • информационно-управляющие;

  • информационно-советующие;

  • информационно-справочные;

  • структура:

  • централизованные;

  • иерархические;

  • децентрализованные;

  • характер протекания производственного процесса:

  • непрерывные;

  • дискретные;

  • дискретно-непрерывные;

  • показатель условной информационной мощности:

  • наименьшие (количество параметров 10-40);

  • малые (количество параметров 41-160);

  • средние (количество параметров 161-650);

  • повышенные (количество параметров 651-2500);

  • высокие (количество параметров 2501 и выше);

  • уровень функциональной надёжности:

  • минимальные (не требуются специальные меры для реализации надёжности);

  • средние (надёжность регламентируется, но отказы системы не приводят к остановкам объекта);

  • высокие (надёжность жёстко регламентируется);

  • топология:

  • сосредоточенные;

  • распределённые.

Вопрос №5. "Цели и критерии эффективности автоматизированной системы управления".

Алгоритм анализа (оценки) конъюнктурных свойств системы включает в себя следующие элементы:

  • формирование множеств свойств (показателей системы);

  • выбор необходимых показателей и свойств;

  • формирование сводной таблицы показателей;

  • выбор аналогов автоматизированной системы управления;

  • определение значений показателей основных свойств системы и аналогов;

  • определение комплексных показателей;

  • принятие решения о конъюнктурных свойствах разрабатываемой системы.

Показатели системы можно разбить на две группы:

  • технические показатели системы:

  1. быстродействие

  2. живучесть

  3. надёжность

  4. помехоустойчивость

  5. безопасность

  6. точность

  7. функциональную полноту

  8. эргономичность

  9. достоверность вычислений

  10. показатель параллелизма

  11. уровень оптимизации решений:

  • «экологичность»

  • эволюционность

  • престижность

  • гарантированность

  • экономические показатели системы:

  1. годовая экономия

  2. годовой экономический эффект

  3. коэффициент эффективности

  4. срок окупаемости капитальных вложений

  5. затраты.

Вопрос №8. Программное обеспечение автоматизированной системы

Программным обеспечением (ПО) вычислительной машины называют совокупность программ и сопровождающей их документации, позволяющую использовать вычислительную машину для решения задач.

Программное

Обеспечение

Системное ПО Прикладное ПО

Системное ПО включает программы, необходимые для согласования работы всего вычислительного комплекса при решении задач, а также при разработке новых программ.

Прикладное ПО разрабатывается и используется для решения конкретных задач пользователей ЭВМ и включает прикладные программы и пакеты программ.

Программное обеспечение можно рассматривать и с точки зрения взаимодействия его элементов.

Вашему вниманию представлена традиционная схема, представляющая иерархию программного обеспечения:

Пользователь

Ядро ОС

Окружение ОС Расширение ОС

Прикладное программное обеспечение

Рассмотрим поподробнее схему, представленную выше.

Ядро ОС является резидентным. С его помощью осуществляется автоматический запуск и проверка готовности основных узлов вычислительного комплекса.

Ядро и окружение ОС образуют базовое программное обеспечение. Расширение ОС занимает промежуточное положение между базовым и прикладным программным обеспечением. Состав и структура его могут сильно варьироваться.

Прикладное программное обеспечение представлено программными средствами, в состав которых входят в основном следующие классы:

  • Различные оригинальные прикладные, обучающие и игровые программы;

  • Системы программирования на языках высокого уровня, включающие программы-трансляторы;

  • Программы-редакторы текстов и изображений, издательские системы;

  • СУБД;

  • Пакеты прикладных программ;

  • Интегрированные системы.

Вопрос №9. "Состав информационного обеспечения и требования к нему".

Информационное обеспечение АСУ - совокупность реализованных решений по объектам, размещению и формам организации информации, циркулирующей в АСУ при ее функционировании.

Информационное обеспечение включает в себя:

  • нормативно-справочную информацию, которая заимствуется в справочниках и нормативных документах;

  • классификаторы технико-экономической информации - служат для унификации применяемых в АСУ наименований и обозначений с целью их однозначного определения.;

  • базу данных, которая содержит в систематизированном виде все необходимые для АСУ данные;

  • унифицируемые документы, используемые в АСУ, представляют собой набор форм организационно-распорядительной информации в соответствии со стандартом и форм для внутрисистемного пользования.

Методы анализа информационных потоков:

  • метод инвентаризации позволяет получить полную информацию, т.е. все показатели и все документы. Трудоемкость метода очень велика.

  • метод типических групп предусматривает регистрацию только представителей однотипных групп документов.

Множество документов, связанных с системой управления, можно разделить на несколько групп:

  • официальные положения и инструкции, регламентирующие функции подразделений и определяющие сроки и процедуры обработки информации и принятия решений;

  • входные документы, возникающие вне системы;

  • систематически обновляемые записи в виде картотек или книг;

  • промежуточные документы, получаемые и используемые в процессе обработки информации;

  • выходные документы.

Возможны два вида обмена информации:

  • документированный - обмен документами, подготовленными и заполненными людьми либо ЭВМ в виде распечаток;

  • недокументированный - непосредственный или телефонный разговор, общение с ЭВМ через клавиатуру и дисплей.

В системе организационно-распорядительной информации выделяют три группы документов:

  • организационная, в которую входят уставы, инструкции, правила, руководство пользователя;

  • распорядительная - постановления, приказы, распоряжения;

  • справочно-информационная - письма, справки, отчеты, протоколы, справки.

При проектировании диалога человек - ЭВМ предъявляют требования:

  • диалог должен проектироваться с учетом возможности работы на ЭВМ пользователей с различной степенью подготовленности;

  • пользователь может прервать свою работы в любой момент и на любом месте, при этом не следует устанавливать специальные правила и процедуры прерывания или окончания сеанса диалога, без выполнения которых произойдут нарушения в работе системы;

  • в процессе диалога пользователь может продолжить диалог с нужного места;

  • пользователь не обязан заботиться о том, как его общение с диалоговой системой сказывается и может иметь последствия для других работ. В необходимых случаях должны быть обеспечены защита информации от несанкционированного доступа или требования секретности

Для упорядочения и систематизации описания предметов и понятий их подразделяют по группам и признакам. Процесс такого упорядоченного распределения называется классификацией. Учитываемые при этом признаки сходства или различия объектов называют основанием классификации. Различают иерархическую и фасетную системы классификации.

Классификатор - систематизированный свод наименований и обозначений или шифров группировок. Каждому объекту в классификаторе присваивается шифр в соответствии с принятой системой кодирования. Свойства системы кодирования:

  • полнота, позволяющая охватывать все множество объектов;

  • унифицированность, обеспечивающая единство шифров всех объектов;

  • однозначность, сохраняющая уникальность идентификатора, представленного шифра;

  • дешифруемость, позволяющая обрабатывать шифры не зависимо от их семантики, и затем отыскивать соответствующий объект;

  • избыточность и гибкость, дающие возможность расширения изменений в наборе шифров без нарушения структуры классификации.

Существует 4 основные системы кодирования технико-экономической информации, из которых 1 и 2 - классификационные, т.к. основаны на заранее существующей классификации, 3 и 4 - регистрационные (объектам присваиваются номера).

  • последовательная система кодирования соответствует иерархической системе классификации. Шифр каждой нижестоящей группировки образуется путем добавления элементов к шифру вышестоящей. Такая система обладает хорошей информативностью, но шифры имеют большую длину.

  • параллельная система кодирования соответствует фасетной системе классификации. В отличие от последовательной, здесь нет зависимости признака, записанного в одних разрядах шифра от других.

  • порядковая система кодирования - объектам присваиваются последовательные номера.

  • серийно-порядковая система отличается от порядковой системы тем, что при наличии двух и более классификационных признаков объекты делятся на группы, каждой из которых выделяется серия номеров, присваиваемых аналогично порядковой системе.

Вопрос №10. "Состав работ по созданию интегрированной системы автоматизированного управления".

  • предпроектная стадия - разработка технико-экономического обоснования и ТЗ на создание ИСАУ;

  • разработка проектов - разработка технического и рабочего проектов, а для небольшой АСУ - единого технорабочего проекта системы;

  • ввод в эксплуатацию - проведение монтажных и пусконаладочных работ по технической части системы, завершение мероприятий по подготовке предприятия к внедрению, опытная эксплуатация и приемоналадочные испытания системы;

  • сопровождение системы.

На основе сбора и анализа данных существуют возможности повышения качества и объема выпускаемой продукции, снижения материальных затрат, а также финансовых и трудовых, улучшение организации производства за счет создания ИСАУ.

ТЗ составляют на основе технико-экономического обоснования. ТЗ включает в себя

функции, выполняемые системой, и документацию к системе.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. В. А. Геодакян Окружающий нас мир состоит из разных систем: наша галактика система, отдельный атом система, организм система, автомобиль система. Каждый класс систем изучается определенной наукой, но все нау

    Документ
    Окружающий нас мир состоит из разных систем: наша галактика — система, отдельный атом — система, организм — система, автомобиль — система. Каждый класс систем изучается определенной наукой, но все науки при исследовании систем решают
  2. Вопрос №1: Определение понятий менеджер и менеджмент

    Документ
    Годом рождения менеджмента как науки принято считать 1886 г., когда Г.Таун (1811–1924) выступил на собрании Американского общества инженеров-механиков с докладом «Инженер как экономист» и назвал менеджмент не только сферой профессиональной
  3. Понятие «сложный» является одним из наиболее употребительных в различных практической и научной деятельности, в том числе в области моделирования су

    Документ
    Понятие «сложный» является одним из наиболее употребительных в различных практической и научной деятельности, в том числе в области моделирования СУ. Подобно понятию времени, нам кажется, что мы понимаем, что такое сложность, но это
  4. Понятие системы и структуры в языкознании. Уровневая модель языковой структуры. Уровни языка и единицы

    Лекция
    Язык является одной из большого множества разнообразных знаковых систем, которыми люди пользуются в целях коммуни­кации, передавая сообщения о каких-то ситуациях в мире, о сво­их мыслях, чувствах, переживаниях, оценках, планах, целях,
  5. Понятие алгоритма и его свойства.

    Документ
    В современном мире слово «алгоритм» является одним из самых ходовых, модных, выражающих дух времени. Этот термин и образованные от него «алгоритмизация», «алгоритмическое мышление» вызывают ассоциации, во-первых, с вычислительной

Другие похожие документы..