Логические основы системного анализа

Кафедра правовой информатики, информационного права

И естественнонаучных дисциплин

 

 

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой

к.т.н., доцент

А.В. Мишин

«____» _______ 2018 г.

 

ПЛАН

Лекционного занятия

Дисциплина: «СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ»

Тема 3: «ЛОГИКА И МЕТОДОЛОГИЯ СИСТЕМНОГО

АНАЛИЗА»

 

для студентов 5 курса очной формы обучения 

по направлению подготовки (специальности) 40.05.03 – Судебная экспертиза

Профиль (специализация) Криминалистические экспертизы

 

Разработал: профессор кафедры

д.т.н., доцент

 

Л.Е. Мистров

 

 

Материалы обсуждены и одобрены

на заседании кафедры ПИИПЕД

Протокол №  

от «»                2018 г.

 

Воронеж

2018

План

и методические указания студентам на лекционное занятие

Тема 3: «Логика и методология системного анализ»

Занятие 1. «Логические основы системного анализа»

Цели занятия

1. Дать представление о логических основах построения системного анализа.

2. Ознакомить с содержанием и взаимосвязями принципов и методов системного анализа сложных объектов.

3. Дать представление о технологической схеме системного анализа сложных объектов.

Учебно-материальное обеспечение

1. План и методические указания студентам на занятие по данной теме.

2. Персональный компьютер, проектор.

ПЛАН ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЯ

Учебные вопросы	Время, мин.
Вступительная часть ……………………………………………. 1. Логические основы системного анализа.…... 2. Методология системного познания …….…………………… 2.1. Методы системного анализа ………………………………. 2.2. Принципы системного анализа ……………………………. 2.3. Технологическая схема системного анализа ……………… Заключительная часть……………………………………………	5 20 5 15 20 20 5

Литература:

основная:

1. Спицнадель В. Н. Основы системного анализа:Учебное пособие– Санкт-Петербург, «Издательский дом «Бизнес-пресса», 2000 – 208 с.

2. Антонов А.В. Системный анализ: Учебное пособие для вузов. – М., Высшая школа, 2004. – 454 с.

3. Анфилатов В.С., Емельянов А.А., Кукушкин А.А. Системный анализ в управлении: Учебное пособие. – М., Финансы и статистика, 2002. – 368 с.

дополнительная:

4. Сурмин Ю.П. Теория систем и системный анализ: Учебное пособие. – Киев, МАУП, 2003. – 368 с.

5. Мистров Л.Е., Сербулов Ю.С. Методологические основы синтеза информационно-обеспечивающих функциональных организационно-технических систем. – Воронеж, Научная книга, 2008. – 232 с.

СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ И МЕТОДИКА ЕГО ПРОВЕДЕНИЯ

Подготовительная часть. В часы самоподготовки студенты изучают рекомендованную литературу.

ЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА

Системный анализ производится только при наличии специфических методов системного исследования технических объектов (систем). В технических науках задачи системного анализа рассматриваются на уровне понятия «система», ищутся пути понимания объектов исследования как систем и т.д. В них реальный эффект может быть получен тогда, когда исследователи конкретных технических дисциплин будут иметь теоретическое представление о логике и методологии системного исследования, так как в определенном смысле здесь находится путь ко всем успехам системной науки и техники.

В сознании исследователей все более утверждается концепция, что получение результата во многом определяется исходной позицией – принципиальным подходом к постановке проблемы и определением общих путей научной обоснованности начальных этапов исследования, определяемых во многом применяемыми методами. Это объясняется технической оснащенностью современного познания, при которой решение точно поставленной задачи обычно не создает больших трудностей.

Главными задачами методологии являются выработка средств соотносительной оценки эффективности различных подходов к исследованию, а также анализ логической структуры и условий применимости каждого из них.

Логика (греч. logos – речь, мысль, разум) есть наука о законах, формах и приемах правильного построения мысли, т.е. мышления, направленного на познание объективного мира. Основные задачи логики – выявление условий достижения истинных знаний, изучение внутренней структуры мыслительного процесса, выработка логического аппарата и правильного метода познания.

Органически связанная с теорией познания, логика представляет собой совокупность научных дисциплин, главными из которых являются диалектическая и формальная логика. Это разделение обусловлено наличием двух аспектов мышления – содержательного и формального.

По своему содержанию мышление есть отражение закономерностей реальной действительности. Исходя из наиболее общих законов развития природы, общества и мышления, логика формулирует научный, диалектический метод, учитывающий объективную диалектику предметного мира и отражение его в человеческом сознании.

Вместе с тем мыслительный процесс имеет свою внутреннюю структуру, он реализуется в таких естественно сложившихся формах, как понятие, суждение, умозаключение. Оперирование понятиями, суждениями и получение нового, выводного знания в умозаключениях составляют формально-логический аппарат мышления. Логические операции с этими формами и лежащие в их основе формальные законы связи между понятиями и суждениями изучает формальная логика (Философская энциклопедия. М.: Сов. энциклопедия, 1964. Т. 3. С. 203–204). Логическая форма обусловлена наиболее общими, чаще всего встречающимися свойствами, простейшими связями и отношениями реального мира. Поэтому она выражает устойчивые черты правильного мышления. Формальная логика рассматривает основные формы мышления (понятия, суждения, умозаключения).

Важнейшей и первоначальной категорией логики является научная проблема. В самом общем случае под проблемой понимается несоответствие между необходимым (желаемым) и фактическим положением дел. Правильная формулировка проблемы – залог повышения эффективности производства. Проблемы различают по степени их структуризации, т.е.:

1) по ясности, осознанности их постановки;

2) степени детализации и конкретизации представлений об их составляющих и взаимосвязях;

3) соотношению количественных и качественных факторов, отмечаемых в постановке проблемы.

В соответствии с этим выделяют три класса проблем:

1) хорошо структуризованные, или количественно сформулированные;

2) слабо структуризованные, или смешанные, содержащие количественные и качественные оценки;

3) неструктуризованные, или качественные проблемы.

Для решения проблем первого класса существует хорошо развитый математический аппарат исследования операций. Для решения проблем второго класса нужны системные методы, а третьего класса – эвристические методы. Исходя из этого, системный анализ применяется для превращения слабо структуризованной проблемы в хорошо структуризованную, к решению которой можно применить аппарат исследования операций и оптимизации. Этот процесс начинается с предварительной ее постановки:

описание пути обнаружения проблемы;

объяснение рассмотрения ее как проблемы;

отделение ее от смежных проблем;

описание применений результатов решения проблемы.

Любая задача включает решение ряда вопросов:

установить границы исследуемой области;

сформулировать условия, которые характеризуют необходимое или желаемое положение дел в этойобласти;

определить фактическое положение дел в анализируемой области и на этой основе выявить недостатки, т.е. несоответствие между необходимым (желаемым) и фактическим положением дел;

оценить последствия, к которым приводят выявленные недостатки, если их не устранить, или иначе – оценить актуальность выявленных проблем;

построить такое решение – для этого необходимо проанализировать причины, порождающие выявленные недостатки, а также определить средства устранения этих причин и, наконец, установить пути реализации выбранных средств.

Любое научное исследование представляется как мир возникающих и разрешающих проблем. В общем случае, под проблемой понимают вопрос, ответ на который не содержится в накопленных обществом знаниях. Она представляет целую систему, состоящую из центрального вопроса и некоторого количества других вспомогательных вопросов, получение ответов на которые необходимо для ответа на основной вопрос.

Признаком, по которому отличается вопрос от проблемы, является различный характер предположения, содержащегося в вопросе. Если заключенное в вопросе знание о незнании превращается в результате научного поиска в знание о том, что неизвестное явление подчиняется уже известному, изучаемому закону, вопрос не оценивается как проблема. Если же он сочетается с предположением (или содержит в себе предположение) о возможности открытия нового закона (ему в прикладных науках соответствует предположение о возможности открытия принципиально нового способа применения ранее полученного знания законов), тогда имеем постановку проблемы. Проблема возникает в условиях проблемной ситуации, когда осознается противоречие между знанием о потребностях в ходе деятельности и незнанием средств, путей, способов удовлетворения этих потребностей.

Практика является основой возникновения проблемной ситуации. В процессе практического взаимодействия человека и объектов его деятельности формулируется противоречие между качественно быстро изменяющимися и количественно быстро растущими потребностями общества и теми средствами, которыми оно располагает для их удовлетворения.

Проблему обычно отличают от технической задачи,которая представляет собой установку сделать, сконструировать, воспроизвести, построить какой-либо новый объект, вещь, материал, механизм, процесс и т.д. или изменить их состояние.

Постановка проблемы предполагает выполнение системы следующих действий:

1) формулирование проблемы, состоящее из выдвижения центрального вопроса, фиксации противоречия, которое легло в основу проблемы, предположительного описания ожидаемого результата;

2) построение проблемы, представленное операциями стратификации («расщепление» проблемы на подвопросы, без ответов на которые нельзя получить ответа на основной проблемный вопрос), группирование и определение последовательности решения подвопросов, ограничение области изучения в соответствии с потребностями исследования и возможностями исследователя, выработки установки на возможность замены любого вопроса проблемы любым другим и поиск альтернатив для элементов проблемы;

3) оценка проблемы, характеризующаяся выявлением всех условий, необходимых для решения проблемы, включая методы, средства, приемы и т.п., проверкой наличных возможностей и предпосылок, выяснением степени проблемности, т.е. соотношения известного и неизвестного в той информации, которую требуется использовать для решения проблемы, нахождением среди уже решенных проблем аналогичных решаемой и отнесением проблемы к определенному типу;

4) обоснование, представляющее собой последовательную реализацию процедур установление ценностных, содержательных и генетических связей данной проблемы с другими проблемами, приведение доводов в пользу реальности проблемы, ее постановки и решения, выдвижение большого числа возражений против проблемы, объективный синтез результатов, полученных на предыдущих стадиях;

5) обозначение, состоящее из разъяснения понятий, перевод проблемы на иной научной или обыденный языки, выражения проблемы и подбор понятий, наиболее точно фиксирующих смысл проблемы.

В зависимости от характера исследования и опыта исследователя возможно изменение последовательности процедур и операций. Некоторые из них могут осуществляться и параллельно с другими с заменой одного вопроса на другой, некоторые – по мере развертывания всех процедур и операций проблемы.

Важнейшей категория логики является гипотеза – то важнейшая форма развития научного мышления и знания. Известны следующие пути формирования гипотез:

формулирование проблемности, противоречивости существующей теории – это носит характер гипотезы;

формулирование нового идеального объекта теории;

предположение о существовании каких-то предметов или их свойств, которые могут стать объектом практической деятельности.

Основной категория логики является теория, включающая:

1) определение теории как системы знаний, пронизанной общими подходами;

2) состав и структура оформленной дедуктивной теории;

3) характеристика основных положений теории, требования, предъявляемые к постулатам и ко всей теории в целом;

4) пути проверки теории;

5) границы применимости теории;

6) условия возникновения теорий;

7) отличия дедуктивных теорий от описательных.

Совокупность этих положений дает целостное представление о теории как форме знаний и средстве познания. Исходя из этого, т еория – совокупность знаний, образующих систему на основе некоторых общих положений или это система знаний, пронизанная общими положениями. В качестве общих положений могут вступать качественные и количественные закономерности. Самым высоким уровнем является дедуктивная теория, в которой различают две части: основания и следствия.

Основания теории включают элементы:

группу понятий;

основные положения;

эмпирический базис – научные факты, входящие в теорию опосредованно.

Основные положения дедуктивной теории (постулаты) – это высказывания, которые логически не выводятся из других знаний в рамках этой же теории, а являются обобщением опыта и проверяются опытами. В формулировке постулатов проявляется и определенное видение эмпирического материала. Форма основных положений может быть разной; они могут быть выражены в форме принципов; модельных гипотез и математических гипотез. К постулатам теории предъявляются требования – они не должны ни противоречить друг другу, ни вытекать один из другого.

Любая теория верна в определенной области, т.е. имеет границы применимости, которые очерчиваются с появлением новой, более общей теории, в которую предыдущие входят как частный случай.

В отличие от дедуктивных теорий, в описательных теориях (например, эволюционная теория Дарвина) закон формулируются не в начале теории, а по мере развертывания материала. Эти законы, как и вся теория, формулируются в основном в словах обыденного языка с привлечением по мере необходимости специальной терминологии из той или иной области знаний.

Итак, под научной теорией понимается особая форма организации знаний, включающая три элемента: научные понятия, основные положения и следствия.