Этапы разработки управления системой

- Множество целей управления определяется как внешними, так и внутренними факторами системы. Различают следующие виды целей: стабилизация – поддержание выходов объекта на заданном уровне; ограничение – нахождение параметров системы в заданных границах целевых переменных; экстремальная – поддержание целевых переменных в экстремальных состояниях.

1. Происходит выделение части среды, состояние которой субъект может изменить и тем самым удовлетворить свои потребности. Этот этап вызывает разнообразие связей объекта со средой и трудностями, которые возникают при отделении объекта от среды. Для их минимизации необходимо минимизировать сам объект, но при этом необходимо сохранить множество целей и не выходить за рамки ограничений ресурсов.

2. Так же как 4 и 5 связаны с решением задачи создания модели системы, которая связывает входы Х, управление U, выход Y. При этом на модель должна быть наложена структура ST, параметры C = { c ₁, …, c_k }. На этом этапе определяется структура системы с точность до заданных параметров. Определяется внешняя структура модели, ее декомпозиция и внутренняя структура элементов модели. Синтез структуры сводится к определению оператор F = { ST, C }, Y = F (X, U, C) – оператор преобразования структуры.

3. Определяются числовые значения параметров C системы в режиме нормального функционирования. Для определения зависимости выхода системы Y от управления U необходимо его преднамеренно изменять, не нарушая нормального функционирования системы.

4. План эксперимента необходим для определения с максимальной эффективностью искомых параметров модели объекта управления. Если объект статический, то план эксперимента представляет собой некий набор состояний управлений объекта. Если же объект динамический, то получается некая план-функция. Полученная информация является исходной для определения параметров модели.

5. Принимается решение о виде управления U для достижения заданной цели Z, которое опирается на построенную модель, цель Z, информацию о среде Х, ресурсы системы R. Получается некоторая экстремальная задача, способы решения которой зависят от структуры модели. Если объект статический, то модель – функция, следовательно, приходим к задаче математического программирования. Если объект динамический, то модель – оператор, следовательно, имеем вариационную задачу.

6. Если управление реализовано, но цель не достигнута, то возвращаемся к предыдущему этапу. Если же цель достигнута, но изменилось либо состояние среды, либо цель, то переходим к следующему этапу, а затем к одному из предыдущих.

7. Специфика управления сложной системой состоит в том, что из-за наличия различных шумов и изменчивости внешней среды, информация, полученная на предыдущих этапах, приближенно отражает состояние системы. Это и вызывает необходимость коррекции системы. Простейшая коррекция – изменение значений параметров модели. Таким образом, получаем так называемое адаптивное управление. Иногда приходится корректировать саму структуру модели.

Информационная система управления – система, предназначенная для управления, – как другой системой, так и внутри системы (т.е. в качестве управляющей подсистемы).

Различают также основные 6 типов информационных систем управления (тип системы определяется целью, ресурсами, характером использования и предметной областью):

1. Диалоговая система обработки запросов (Transaction Processing System) для реализации текущих, краткосрочных, тактического характера, часто рутинных и жестко структурируемых и формализуемых процедур, например, обработки накладных, ведомостей, бухгалтерских счетов, складских документов и т.д.

2. Система информационного обеспечения (Information Provision System) для подготовки информационных сообщений краткосрочного (обычно) использования тактического или стратегического характера, например, с использованием данных из базы данных и структурированных, формализованных процедур.

3. Система поддержки принятия решений (Decision Support System) для анализа (моделирования) реальной формализуемой ситуации, в которой менеджер должен принять некоторое решение, возможно, просчитав различные варианты потенциального поведения системы (варьируя ее параметры); такие системы используются как в краткосрочном, так и в долгосрочном управлении тактического или стратегического характера в автоматизированном режиме.

4. Интегрированная, программируемая система принятия решения (Programmed Decision System) для автоматического, в соответствии с программно реализованными в системе, структурированными и формализованными критериями оценки, отбора (выбора) решений используется как в краткосрочном, так и в долгосрочном управлении тактического (стратегического) характера.

5. Экспертные системы (Expert System) – информационные консультирующие и (или) принимающие решения системы, которые основаны на структурированных, часто плохо формализуемых процедурах, использующих опыт и интуицию, т.е. поддерживающие и моделирующие работу экспертов, интеллектуальные особенности; системы используются как в долгосрочном, так и в краткосрочном оперативном прогнозировании, управлении.

6. Интеллектуальные системы, или системы, основанные на знаниях (Knowledge Based System), поддерживают задачи принятия решения в сложных системах, где необходимо использование знаний в достаточно широком диапазоне, особенно в плохо формализуемых и плохо структурируемых системах, нечетких системах и при нечетких критериях принятия решения; эти системы наиболее эффективны и применяемы для сведения проблем долгосрочного, стратегического управления к проблемам тактического и краткосрочного характера, повышения управляемости, особенно в условиях многокритериальности. В отличие от экспертных систем, в системах, основанных на знаниях, следует по возможности избегать экспертных и эвристических процедур и прибегать к процедурам минимизации риска. Здесь более существенно влияние профессионализма персонала, ибо при разработке таких систем необходимо сотрудничество и взаимопонимание не только разработчиков, но и пользователей, менеджеров, а сам процесс разработки, как правило, происходит итерационно, итерационными улучшениями, постепенным переходом от процедурных знаний (как делать) – к непроцедурным (что делать).

Контрольные вопросы

1. Сформулируйте процесс управления как информационный процесс.

2. Сформулируйте этапы разработки управления системой.

3. В чем состоит специфика управления сложной системой?

4. Что такое информационная система управления?

5. Охарактеризуйте основные типы информационных систем управления.