Составные части системотехники.

Автоматизация информационных систем

лекции

 

 

Пояснительная записка

 

Данный курс по выбору дает систематическое изложение основных понятий автоматизированных информационных систем. Изучение курса предполагает знакомство с возникновением и развитием информационных систем, классификация их по различным признакам, а также подробно раскрыты вопросы проектирования и моделирования информационных систем. Курс основан на раскрытии содержания автоматизированной информационной системы решения задачи через такие обобщающие понятия как: информационная система, структура информационной системы, жизненный цикл информационной системы, модели жизненного цикла информационной системы,  проект и проектирование. Особое внимание уделяется проектированию и основным этапам создания автоматизированных информационных систем. В итоге учащиеся получат цельное представление об автоматизированных информационных системах, их роли и месте в жизни современного общества, разработке автоматизированных информационных систем. Курс лекций служит теоретической основой для практической реализации автоматизированных информационных систем.

Лекция №1 Основные понятия системного анализа

План лекции:

1. Принципы системного подхода

2. Системотехника, предмет и компоненты.Основные понятия системотехники

3. Составные части системотехники

 

Принципы системного подхода

Основные идеи и принципы проектирования сложных систем выражены в

системном подходе. Системный подход - это подход к исследованию объекта (проблемы, явления, процесса) как к системе, в которой выделены элементы, внутренние и внешние связи, наиболее существенным образом влияющие на исследуемые результаты его функционирования, а цели каждого из элементов, исходя из общего предназначения объекта. Системный подход рассматривают как направление научного познания и социальной политики. Он является базой для обобщающей дисциплины «Теория систем» (другое используемое название –«Системный анализ»). Теория систем - дисциплина, в которой конкретизируются положения системного подхода; она посвящена исследованию и проектированию сложных экономических, социальных, технических систем, чаще всего слабоструктурированных.

Далее рассмотрим основные принципы системного подхода:

1. Целостность, позволяющая рассматривать одновременно систему как единое целое и в то же время как подсистему для вышестоящих уровней.

2. Иерархичность строения, т.е. наличие множества (по крайней мере, двух) элементов, расположенных на основе подчинения элементов низшего уровня - элементам высшего уровня. Реализация этого принципа хорошо видна на примере любой конкретной организации. Как известно, любая организация представляет собой взаимодействие двух подсистем: управляющей и управляемой. Одна подчиняется другой.

3. Структуризация, позволяющая анализировать элементы системы и их взаимосвязи в рамках конкретной организационной структуры. Как правило, процесс функционирования системы обусловлен не столько свойствами ее отдельных элементов, сколько свойствами самой структуры.

4. Множественность, позволяющая использовать множество кибернетических, экономических и математических моделей для описания отдельных элементов и системы в целом.

Системотехника, предмет и компоненты. Основные понятия системотехники

Системотехника – дисциплина, изучающая вопросы создания, испытаний и эксплуатации сложных автоматизированных систем.

В технике дисциплину, в которой исследуются сложные технические системы, их проектирование и которая аналогична теории систем, чаще называют системотехникой. Предметом системотехники являются, во-первых, организация процесса создания, использования и развития технических систем,во-вторых, методы и принципы их проектирования и исследования. В системотехнике важно уметь сформулировать цели системы и организовать ее рассмотрение с позиций поставленных целей. В теории систем и системотехнике введен ряд терминов, среди них к базовым нужно отнести следующие понятия.

Система — множество элементов, находящихся в отношениях и связях между собой.

Элемент - такая часть системы, представление о которой нецелесообразно подвергать при проектировании дальнейшему членению.

Сложная система - система, характеризуемая большим числом элементови, что наиболее важно, большим числом взаимосвязей элементов. Сложностьсистемы определяется также видом взаимосвязей элементов, свойствамицеленаправленности, целостности, иерархичности, многоаспектности.

Подсистема— часть системы (подмножество элементов и их взаимосвязей),которая имеет свойства системы.

Надсистема — система, по отношению к которой рассматриваемая системаявляется подсистемой.

Структура - отображение совокупности элементов системы и их взаимосвязей; понятие структуры отличается от понятия самой системы также тем,что при описании структуры принимают во внимание лишь типы элементов исвязей без конкретизации значений их параметров.

Составные части системотехники.

Составными частями системотехники являются следующие основные разделы:

· иерархическая структура систем, организация их проектирования;

· анализ и моделирование систем;

· синтез и оптимизация систем.

Моделирование имеет две четко различимые задачи:

1 создание моделей сложных систем;

2 - анализ свойств систем на основе исследования их моделей.

Синтез также подразделяют на две задачи:

1 синтез структуры проектируемых систем (структурный синтез);

2 выбор численных значений параметров элементов систем (параметрический синтез).

Эти задачи относятся к области принятия проектных решений. Моделирование и оптимизацию желательно выполнять с учетом статистической природы систем. Детерминированность - лишь частный случай. При проектировании характерны нехватка достоверных исходных данных, неопределенность условий принятия решений. Учет статистического характера данных при моделировании в значительной мере основан на методе статистическихиспытаний (методе Монте-Карло), а принятие решений - на использованиинечетких множеств, экспертных систем, эволюционных вычислений.

Контрольные вопросы:

1. Перечислите принципы системного подхода.

2. В чем заключается принцип целостности?

3. Что понимают под системотехникой?

4.  Что такое структура?

5. Что называют системой, подсистемой и надсистемой?

6. Какие разделы включает в себя системотехника?

 

Литература:

 Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.-336 с.