- •1. Методологія системного аналізу
- •1.1.Основні терміни та визначення
- •1.2. Класифікація систем
- •1.3. Закономірності великих (складних) систем
- •Узагальнення понять складних систем
- •1.4.Методи та об’єкти системного аналізу
- •Принципи системного підходу
- •1.5. Системний підхід при аналізі тк Ознаки технологічних комплексів як складних систем
- •Для розробки кісу, а також систем автоматизації на різному рівні важливими є ще такі ознаки тк:
- •Системний аналіз технологічних процесів як об’єктів управління.
- •При системному підході створюються автоматизовані системи для оперативного отримання математичних моделей, ідентифікації.
- •2.Структурний аналіз складних систем управління
- •Система
- •2.1. Функціональна, організаційна та технічна структура
- •2.2. Формалізація опису структури системи на основі графових моделей
- •2.3. Структурний аналіз об’єкта
- •2.4. Моделювання технічної структури ссу
- •2.5. Декомпозиція технічної структури cкладних систем управління
- •Контрольні питання
- •Системний аналіз процесу управління в складних системах
- •3.1. Системний аналіз багаторівневих ієрархічних структур
- •3.2. Класи задач та види управління
- •3.3. Типові функціональні структури систем управління
- •А. Вид цілі, мети (задачі) управління
- •А3. Системи слідкуючого управління
- •Контрольні питання
- •4. Розв’язання системних задач з використанням методології нечітких множин
- •4.1. Формалізація та перероблення якісної інформації.Нечіткі множини
- •4.2. Функції належності
- •4.3. Принципи і структура системи управління з нечітким регулятором
- •Контрольні питання
- •5. Координація в складних системах управління
- •5.1. Постановка задачі координації в дворівневій структурі
- •5.2. Процедури та алгоритми координації
- •Контрольні питання
- •6. Моделювання процесу функціонування складних систем управління
- •6.1 Формальний опис процесу функціонування ссу
- •6.2 Опис процесу функціонування ієрархічної системи управління тк
- •6.3. Агрегативні моделі функціонування великих систем управління
- •Контрольні питання
- •7. Інформаційні характеристики ссу
- •7.1. Інформація в задачах управління
- •7.2.Класифікація та визначення видів інформації в ссу
- •7.3. Ентропія та її змінювання в складних системах
- •7.4.Ентропійно-інформаційні співвідношення процесу управління
- •Контрольні питання
- •8. Прийняття рішень в складних системах
- •8.1. Проблема вибору та прийняття рішень
- •8.2. Моделі прийняття рішень в складних системах управління
- •Прийняття рішень в умовах визначеності і ризику
- •Багатокритеріальні зпр
- •8.3. Системи підтримки прийняття рішень (сппр)
- •9. Синтез складних систем управління
- •9.1. Постановка задачі. Методи архітектурного та системотехнічного синтезу
- •9.2. Синтез оптимальної технічної структури системи управління
- •9.3. Застосування штучних нейронних мереж в системах управління
- •Адаптивна система управління на базі нм персептронного типу
- •9.5. Методи дослідження операцій в системному аналізі
- •Контрольні питання
- •Основна література
- •Додаткова література
Принципи системного підходу
принцип кінцевої мети: абсолютний пріоритет кінцевої (глобальної) мети;
принцип єдності: сумісний розгляд системи як цілого і як сукупності систем (елементів);
принцип зв’язності: розгляд будь-якої частини сумісно з її зв’язками з оточенням;
принцип модульної побудови: корисно виділити модулі в системі і розглядати її як сукупність модулів;
принцип ієрархії: доцільно вводити ієрархію частин (елементів) та (чи) їх ранжування;
принцип функціональності: сумісний розгляд структури й функцій з пріоритетом функцій над структурою;
принцип розвитку: урахування змінюваності системи, її здатності до розвитку, розширення, заміни частин, накопичування інформації;
принцип децентралізації: поєднання в приймаємих рішеннях та управлінні централізації та децентралізації;
принцип невизначеності: урахування невизначеностей та випадковастей в системі.
Риси системного підходу. Системний підхід – конкретно-науковий метод, який має загальнонаукове значення.
Системний підхід характеризується високим рівнем спільності, але одразу виникає питання: системний підхід до чого? Тому спочатку розглядається сутність системного підходу до вивчення, дослідження (аналізу) систем, а потім встановлення особливості використання системного підходу до розв’язання конкретних проблем.
Методологія аналізу складних об’єктів, вивчення та пізнання процесів, які протікають в них, пов’язані з теорією пізнання. Підхід до вивчення складного об’єкта передбачає розгляд його як складної системи.
Використання системного підходу зручно формувати, опираючись на ознаки систем.
Визначено однозначно, що система – сукупність взаємозв’язаних підсистем, тому вивчення системи завжди починають із визначення її структури – кількості підсистем, їх зв’язності (відношень), тобто вивчення кожної з підсистем ведеться з урахуванням зв’язків між ними, а не ізольовано. Важливо виявити найбільш суттєві зв’язки, так звані системоутворюючі, які найбільше впливають на результати досліджень.
Властивості системи завжди є не просто сукупністю (сумою) властивостей підсистем. В процесі аналізу всі властивості й показники систем в залежності від впливу на них ефекту взаємодії підсистем діляться на:
цілісні (інтегративні, емерджентні) – такі властивості, функції та показники, які має лише система, наприклад, виготовлення складної промислової продукції;
адитивні – властивості та показники систем, які визначаються лише можливостями підсистем та представляють їх суму, наприклад: прибуток, обсяг нормативно-чистої продукції галузі – сума цих показників окремих підприємств, що не залежить від внутрішніх зв’язків системи на відміну від випуску товарної продукції, що визначається за заводським методом.
Підсистеми взаємодіють в процесі ціленаправленого функціонування системи, тому особливого значення набуває визначення та вивчення мети функціонування системи. Фактичні цілі функціонування підсистем повинні відповідати цілям системи, тобто існує принцип єдності цілей. Якщо він порушується - його необхідно поновити, що дає суттєвий ресурс підвищення ефективності функціонування системи.
4.Система завжди зв’язана з іншими системами, тобто із зовнішнім середовищем вхідними та вихідними зв’язками, тому необхідно:
врахувати вплив зовнішнього середовища на досліджувану систему та результати цього впливу;
оцінювати функціонування системи з урахуванням її впливу на інші (зовнішнє середовище) за рахунок вихідних зв’язків, враховувати наслідки цих впливів.
5.Сама досліджувана система та інші, з якими вона зв’язана (зовнішнє середовище) – часто є динамічними, які розвиваються, тобто суттєву роль грає фактор часу з двох точок зору:
досліджують як статичні, так і динамічні властивості систем;
досліджується розвиток системи з часом та рушійні сили цього розвитку.
В результаті – важливо визначити прогноз її взаємодії із зовнішнім середовищем.
Системний підхід як самостійний методологічний напрямок формувався та розвивався одночасно з розвитком прикладної математики, тому глибина та ефективність дослідження систем визначається і повнотою використання математичних методів.
Ієрархічна структура складних систем визначає доцільність індуктивного (від частинного до загального) та дедуктивного (від загального до частинного) методів.
Співставлення складних систем різної природи (біологічних, технічних, соціально-економічних) показує, що деякі їх ознаки та закономірності функціонування схожі, тобто для них певною мірою характерний ізоморфізм (незалежність від природи та структури).
Звідси – використання методу аналогій, але потрібна обережність, щоб не довести його до вульгаризації.
В системних дослідженнях широко використовуються процедури декомпозиції та агрегування, які є різними аспектами аналітичного та синтетичного методів дослідження систем. Складна система розчленовується на менш складні частини, які потім можуть об’єднуватись в одне ціле, що дає можливість пояснити ціле через його частини у вигляді структури цілого.
Декомпозиція – розкладання цілого на частини: задачі – на підзадачі; системи – на підсистеми. Це дає можливість спростити загальну задачу, скоротити її розмірність та використовувати більш прості моделі.
Агрегування – об’єднання частин в ціле, що часто дає можливість отримати нові якісні та кількісні показники системи. В цьому проявляються властивість емереджентності, коли нове об’єднання (нова система) має такі властивості, яких не має жоден з елементів, які об’єднуються. Наочний приклад прояву цієї властивості наведено на рис. 1.1
A
n+1
n
S
S
S
S
S
а б в
Рис.1.1. Схеми з’єднань елементів
Цифровий автомат S перетворює будь-яке число на вході в нове число на виході, яке на одиницю більше вхідного (рис.1.1.а). При з’єднанні двох автоматів S в кільце (рис.1.1. б) система генерує зростаючу послідовність на виходах А і В, одна з яких складається з парних чисел, друга – з непарних. При паралельному з’єднанні (рис.1.1.в) реалізується задача резервуванння.