Слайд 1Система – это совокупность частей (элементов и подсистем), обособленных от
среды и объединённых общими ресурсами, связями, функциональной средой и целью
существования и обладающая свойствами, отсутствующими у отдельных частей. .
Информация и система
Слайд 2Цель системы – результат, который разрешает проблему (противоречие). Она может
быть субъективной или объективной. Субъективные цели определяет человек, а объективные
– природа. Ни одна система не может существовать без цели. Нет цели – нет системы.
ЦЕЛЬ (qoal, end, purpose) –
1) образ желаемого будущего (субъективная цель); 2) будущее реальное состояние (объективная цель).
Цель - это образ желаемого, но не существующего
и при определенных условиях, возможно, осуществимого!
Слайд 3Состав системы
Все системы возникают вследствие потребности разрешения противоречий между необходимостью
и возможностью их существования. Такое противоречие называют проблемой или проблемной
ситуацией.
Слайд 4Всякая система состоит из частей, которые могут быть простыми (элементарными)
и сложными. Простыми, элементарными частями (элементами) системы считаются всякие, условно
неделимые и самостоятельно функционирующие части системы.
Сложными частями (подсистемами) системы считают совокупность относительно однородных элементов, объединённых общими функциями и ресурсами.
Объединение элементов в подсистемы позволяет рассматривать не свойства отдельных элементов, мало отличающиеся между собой, а их общие свойства. Количественные оценки этих свойств называют интегральными характеристиками.
Информация и система
Слайд 5Для описания или определения свойств объекта как целого необходима дополнительная
информация. Эту информацию можно найти, если установить функции взаимосвязи (отношения)
между элементарными объектами, удовлетворяющие определённым условиям. Множество необходимых и достаточных для достижения цели связей (отношений) между элементарными объектами называется
СТРУКТУРОЙ ОБЪЕКТА
Информация и система
Слайд 6Состав и структура системы дают наглядное представление о том, как
устроен объект, – из каких частей он состоит и как
эти части связаны друг с другом. Принцип, по которому объединение элементов приводит к появлению новых свойств, отличных от свойств элементов, называют ПРИНЦИПОМ ОРГАНИЗАЦИИ.
Информация и система
Сложность реальных объектов порождает разнообразие структур. Среди этого многообразия выделяют линейные, иерархические (древовидные), матричные и сетевые структуры
Слайд 7Информация и система
Линейная структура устанавливает связь (например, обмен информацией) между
элементарными объектами в заданной последовательности, подчинённость последующего элемента предшествующему элементу.
Слайд 8В иерархических структурах элементарные объекты объединяются в группы, между которыми
устанавливается соподчинённость, как в линейных структурах, но связи между элементарными
объектами одной группы, как правило, запрещены, хотя допускаются и исключения, все элементы данной группы связаны только с одним элементом предшествующей группы.
Информация и система
Слайд 9Информация и система
Матричные структуры отображают отношения между элементарными объектами, которые
могут быть представлены двумерными таблицами.
Сетевые структуры являются обобщением иерархических
структур.
Они допускают произвольные связи между элементарными объектами, где каждый элементарный объект может подчиняться (зависеть) нескольким элементарным объектам
Слайд 10Признаки существования системы
Всякая система обладает целостностью, обособленностью от окружающей среды.
Целостность системы не означает её однородности и неделимости: в системе
всегда различают составные части. Разделимость системы на части не означает, что эти части полностью изолированы друг от друга. Они образуют целое благодаря связям между ними.
1
Слайд 112
Признаки существования системы
Цельность системы обусловлена тем, что система как целое
обладает такими свойствами, которых нет, и не может быть у
составляющих её частей. Свойства системы не сводятся к свойствам её частей, не являются простым объединением этих свойств. Свойство системы как целого проявляется в её взаимодействии с окружающей средой
(т.е. реализуется через внешние связи как функция системы), но само это свойство возникает и может существовать лишь благодаря взаимодействию частей (т.е. благодаря внутренним связям, структуре системы). Система не простое объединение составляющих её частей. Она обладает свойством эмерджентности, которого нет у составляющих её частей.
Слайд 123
Признаки существования системы
Все части системы взаимосвязаны и поэтому воздействие, на
какую либо часть системы проявляется в изменении состояния других частей.
Изъятие из системы, какой либо её части влечёт утрату и самой системой и изымаемой частью некоторых существенных свойств. В этом проявляется внутренняя целостность систем. Недопустимо, без нарушения свойства целостности системы, рассматривать части системы вне их взаимодействия с другими частями.
Слайд 134
Признаки существования системы
Система связана со средой, существует в ней, взаимодействует
с ней, обменивается со средой веществом, энергией, информацией. Это значит,
что все системы открыты, т.е. изолированных (замкнутых) от среды систем не существует. Замкнутые (изолированные) системы являются абстракцией, доказать их существование невозможно из-за невозможности взаимодействия с ними. Закрытые системы обмениваются со средой только информацией.
Слайд 145
Признаки существования системы
Открытость системы, её связанность со средой означает, что
она (система) является частью другой большей системы. В этом проявляется
внешняя целостность систем. В результате мир представляется как система вложенных друг в друга, перекрывающихся частично или полностью, или разделённых, но взаимодействующих систем.
Слайд 156
Признаки существования системы
Внутренняя и внешняя целостность систем обобщаются, объединяются, синтезируются
в понятии цели, которая как бы диктует и структуру, и
функцию системы. Функция системы интерпретируется, как проявление целеустремлённости системы, структура системы выступает при этом как вариант реализации цели.
Слайд 167
Признаки существования системы
В результате внутренних и внешних взаимодействий системы изменяются.
Многообразие процессов в системах велико. Многие явления в системах невозможно
понять без учёта их изменчивости (динамики).
Слайд 17Информационная система
Окружающая среда
- множество входных данных
- множество выходных данных (информация)
φ - параметр, осуществляющий подготовку данных к передаче ИС
m - методы обработки данных, поступающих в систему
s – средство обработки (технические возможности, которыми пользуются при создании ИС)
f – параметр, осуществляющий подготовку информации к выходу: перекодирование, группировка, сортировка и пр.
Информационная система (ИС) складывается из двух слов: «информация» и «система», поэтому данное направление связано с системным анализом.
Слайд 18Основными функциями информационной системы являются:
- сбор данных
- хранение данных
- обработка
данных
передача данных в окружающую среду в
приемлемом для
нее виде.
Слайд 19Модель «Чёрный ящик» – система, в которой известны только входы
и выходы. Содержимое этой системы остаётся неизвестным или очень сложно
для изучения, поэтому для управления такой системой может осуществляться только через входные данные.
Модель «черный ящик»
Слайд 20Модель «Белый ящик»– система, где помимо входных и выходных данных
известно содержимое и имеется возможность управления выходными данными через содержимое
системы, т.е. существует полная возможность контроля выхода за счёт вмешательства в систему
Модель «белый ящик»
Слайд 21Существует градация тонов:
1 – чёрный ящик
2 – известны входы
и выходы системы, частично известно содержимое
системы и нет возможности вмешательства в систему
3 – известны входы, выходы, содержимое, но нет возможности
вмешательства в систему
4 – известны входы, выходы, содержимое, есть возможность частичного
вмешательства
5 – белый ящик, известно всё, есть возможность полного управления
Слайд 22Методы изучения систем
Классический подход
Системный подход
Системный анализ
Система считается изученной, если известно
системное свойство и есть возможность прогнозирования поведения системы в будущем.
Слайд 23Классический подход основывается на принципе агрегирования - операции образования агрегата
(от частного к общему)
Системный подход основывается на принципе декомпозиции
- операции разложения от общего к частному
Объективную информацию о системном свойстве можно получить только в том случае, если применять два способа совместно: классический и системный подход, что и представляет собой системный анализ.
Слайд 24ОСНОВНЫЕ ПРИЗНАКИ КЛАССИФИКАЦИИ МОДЕЛЕЙ
Классификация – одна из проблем распознавания образов.
Классификация основана на анализе информации об объекте и отнесении объекта
к тому или иному классу из заданного набора классов.
Слайд 25Наиболее распространенные признаки, по которым классифицируются модели:
· область использования;
· учет
в модели временного фактора
(динамики);
· отрасль знаний;
· способ представления моделей.
ОСНОВНЫЕ ПРИЗНАКИ КЛАССИФИКАЦИИ МОДЕЛЕЙ
Слайд 26ОСНОВНЫЕ ПРИЗНАКИ КЛАССИФИКАЦИИ МОДЕЛЕЙ
КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Учебные модели - это
могут быть наглядные пособия, различные тренажеры, обучающие программы.
Опытные модели —
это уменьшенные или увеличенные копии проектируемого объекта.
Их называют также натурными и используют для исследования объекта и прогнозирования его будущих характеристик.
Слайд 27ОСНОВНЫЕ ПРИЗНАКИ КЛАССИФИКАЦИИ МОДЕЛЕЙ
КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Научно-технические модели создают для
исследования процессов и явлений. К ним можно отнести, например, и
синхротрон — ускоритель электронов, и прибор, имитирующий разряд молнии, и стенд для проверки телевизоров.
Слайд 28Игровые модели — это военные, экономические, спортивные, деловые игры. Они
как бы репетируют поведение объекта в различных ситуациях, проигрывая их
с учетом возможной реакции со стороны конкурента, союзника или противника. Игровые модели позволяют оказывать психологическую помощь больным либо разрешать конфликтные ситуации.
ОСНОВНЫЕ ПРИЗНАКИ КЛАССИФИКАЦИИ МОДЕЛЕЙ
КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Слайд 29ОСНОВНЫЕ ПРИЗНАКИ КЛАССИФИКАЦИИ МОДЕЛЕЙ
КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ОБЛАСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Имитационные модели не просто
отражают реальность с той или иной степенью точности, а имитируют
ее. Эксперимент либо многократно повторяется, чтобы изучить и оценить последствия каких-либо действий на реальную обстановку, либо проводится одновременно со многими другими похожими объектами, но поставленными в разные условия. Подобный метод выбора правильного решения называется методом проб и ошибок.
Слайд 30ОСНОВНЫЕ ПРИЗНАКИ КЛАССИФИКАЦИИ МОДЕЛЕЙ
КЛАССИФИКАЦИЯ С УЧЕТОМ ФАКТОРА ВРЕМЕНИ И ОБЛАСТИ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Статическая модель — это как бы одномоментный срез информации по
объекту. Отображает совокупность свойств объекта в фиксированный момент времени.
Динамическая модель позволяет увидеть изменения состояния объекта во времени.
Слайд 31ОСНОВНЫЕ ПРИЗНАКИ КЛАССИФИКАЦИИ МОДЕЛЕЙ
КЛАССИФИКАЦИЯ ПО СПОСОБУ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ
Слайд 32ОСНОВНЫЕ ПРИЗНАКИ КЛАССИФИКАЦИИ МОДЕЛЕЙ
КЛАССИФИКАЦИЯ ПО СПОСОБУ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ
Материальные модели иначе можно
назвать предметными, физическими. Они воспроизводят геометрические и физические свойства оригинала
и всегда имеют реальное воплощение.
Информационная модель – совокупность информации, характеризующая свойства и состояния объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром.
Слайд 33ОСНОВНЫЕ ПРИЗНАКИ КЛАССИФИКАЦИИ МОДЕЛЕЙ
КЛАССИФИКАЦИЯ ПО СПОСОБУ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ
Вербальная модель – информационная
модель в мысленной или разговорной форме.
Знаковая модель – информационная модель,
выраженная специальными знаками, т. е. средствами любого формального языка.
Слайд 34ОСНОВНЫЕ ПРИЗНАКИ КЛАССИФИКАЦИИ МОДЕЛЕЙ
КЛАССИФИКАЦИЯ ПО СПОСОБУ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ
По форме представления можно
выделить следующие виды информационных моделей:
геометрические модели – графические формы и
объемные конструкции;
словесные модели – устные и письменные описания с использованием иллюстраций;
математические модели – математические формулы, отображающие связь различных параметров объекта или процесса;
структурные модели – схемы, графики, таблицы и т. п.;
логические модели – модели, в которых представлены различные варианты выбора действий на основе умозаключений и анализа условий;
специальные модели – ноты, химические формулы и т. п.;
компьютерные и некомпьютерные модели.
Слайд 35ОСНОВНЫЕ ПРИЗНАКИ КЛАССИФИКАЦИИ МОДЕЛЕЙ
КЛАССИФИКАЦИЯ ПО СПОСОБУ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ
Компьютерная модель – модель,
реализованная средствами программной среды.
Если модель имеет материальную природу
(не компьютерная
модель),
то для ее создания годятся традиционные инструменты: резец скульптора, кисть художника, фотоаппарат, токарный или фрезерный станок, пресс и т.д.
Слайд 36Классификация моделей
1 класс
Изобразительные
Аналоговые
Символические
2 класс
Познавательные
Прагматические
3 класс
Статические
Динамические
ПРЕДМЕТНЫЕ (МАТЕРИАЛЬНЫЕ)
ИНФОРМАЦИОННЫЕ