WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 22 |

4. Усиление части свойств объектов и связей без изменения их физической природы, без подавления остальной части свойств (проявление нужных свойств на остаточном фоне).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Системные исследования. Ежегодник. – М. : Наука, 1969.

2. Системный анализ и структуры управления. – М. : Знание, 1975. – 320 с.

3. Месарович, М. Теория иерархических многоуровневых систем / М. Месарович, Д. Мако, И. Тахакара. – М. : Мир, 1973. – 344 с.

4. Ильичев, А. В. Эффективность проектируемой техники: основы анализа / А. В. Ильичев. – М. : Машиностроение, 1991. – 336 с.

5. Хубка, В. Теория технических систем / В. Хубка. – М. : Мир, 1987. – 208 с.

6. Шрейдер, Ю. А. Системы и модели / Ю. А. Шрейдер, А. А. Шаров. – М. : Радио и связь, 1982. – 152 с.

7. Цвиркун, А. Д. Структура сложных систем / А. Д. Цвиркун. – М. : Советское радио, 1975. – 200 с.

8. Яглом, И. М. Математические структуры и математическое моделирование / И. М. Яглом. – М. : Советское радио, 1980. – 144 с.

9. Холл, А. Д. Опыт методологии для системотехники / А. Д. Холл. – М. :

Советское радио, 1975. – 448 с.

10. Шарканшэ, А. С. Сложные системы / А. С. Шарканшэ, И. Г. Железнов, В. А. Ивницкий. – М. : Высшая школа, 1977. – 247 с.

11. Ивченко, Б. П. Теоретические основы информационно-статистического анализа сложных систем / Б. П. Ивченко, Л. А. Мартыщенко, М. Л. Монастырский. – СПб. : Лань, 1997. – 320 с.

12. Жуков-Варежников, Н. Н. Теория генетической информации / Н. Н. Жуков-Варежников. – М. : Мысль, 1965. – 320 с.

13. Анохин, П. К. Избранные труды. Философские аспекты теории функциональных систем / П. К. Анохин. – М. : Наука, 1978. – 400 с.

14. Судаков, К. В. Общая теория функциональных систем / К. В. Судаков. – М. : Медицина, 1984. – 244 с.

15. Мельникова, Л. И. Системный анализ при создании и освоении объектов техники / Л. И. Мельникова, В. В. Шведова. – М. : ВНИИПИ, 1991. – 85 с.

16. Шафрановский, И. И. Гармония мира минералов. Симметрия и статистика / И. И. Шафрановский – СПб. : Недра, 1992. – 79 с.

17. Шафрановский, И. И Симметрия в природе / И. И. Шафрановский. – Л. : Недра, 1968. – 184 с.

Тема СИСТЕМНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ Элементы среды и их характеристика. Взаимодействия в системе. Структура действия. Свойства среды. Алгоритм анализа связей. Информационные принципы построения систем.

3.1 Среда обитания объекта, элементы среды и их характеристика В ситуации, когда изменению подлежит существующая система, исследованию подвергаются ее полиструктура и свойства составляющих элементов. Для проведения такого анализа целесообразно использовать обобщенную схему изменения состояния системы, рассмотренную ранее. Если же систему предстоит только построить, то следует определиться с источником необходимой для этого информации и инструментом ее обработки.

Наиболее предпочтительной частью ОД для получения необходимой информации при построении ТС является среда обитания создаваемого объекта – окружающая среда (ОС). По своей сути ОС является гиперсистемой, и построение нового объекта будет заключаться в вычленении из нее необходимой для этого части информации – элементов среды, их свойств, связей, процессов, технологии управления ими и т.д. Разрабатываемый на этой основе новый объект, система являются комплементарными (дополнительными) к вычлененной составляющей ОС, формируя функциональную пару:

подлежащая обработке среда – объект ее обработки. При этом объект, система понимаются как технологические категории.

Сложность формирования такой функциональной пары заключается в построении (обнаружении, отборе и упорядочении) структуры информационных областей в условиях глубокой неопределенности, характерной для начальных этапов моделирования.

Подсистемы ОС, с одной стороны, обеспечивают объекту возможность реализации им своих функций (позитивное действие), а с другой – препятствуют такой реализации (негативное действие).

Анализ взаимодействия ТС с ОС позволяет выделить пять составляющих ее функциональных частей – сред обитания создаваемого объекта:

С1 – обрабатываемая искомым объектом, системой среда, та часть ОС, которая подлежит непосредственному изменению с помощью создаваемого объекта;

С2 – опорная или несущая среда, обеспечивающая пространственно-временную фиксацию объекта, системы;

С3 – среда сброса энергетических отходов основного действия объекта, системы;

С4 – среда пассивного действия, объективно существующее фоновое окружение объекта, системы и остальных элементов-сред;

С5 – среда активного действия, доминирующая в формировании и поддержании свойств остальных сред, в первую очередь обрабатываемой среды С1, и/или препятствующая проявлению необходимых свойств объекта, системы.

Выделенные части ОС объективно существуют. При построении же новой системы первоначально они являются «пустыми», наполнение их конкретным содержанием и является целью и результатом формирования моделей.

В принятом понимании объекта элементы ОС могут обладать следующими свойствами:

- иметь свою физическую природу и соответствующие ей свойства;

- иметь единую физическую природу с искомым объектом и/или с частью других сред, но при этом проявляться иным набором из всего множества присущих им свойств (следствием таких свойств сред является возможность изменения обозначений сред в процессе поиска по мере прояснения информационной ситуации);

- объединять в информационном плане элементы различной физической природы, относящиеся к различным физическим объектам и/или уровням структуризации исследуемой системы: подсистемам, надсистемам и т.д.

По своей сути среды представляют набор «заготовок» различной степени завершенности и физической природы, своего рода набор запасных частей, из которых строится ТС. При этом в процессе построения номенклатура таких элементов и их отнесение к типу выделенной среды может неоднократно пересматриваться.

Важным является сам факт наличия необходимых элементов, а не первоначальная правильность их отнесения к одной из выделенных составляющих среды обитания. Ситуация построения ТС схожа с раскладкой карт в пасьянсе. Заданный первоначально случайным образом набор заготовок раскладывается по определенным правилам в организованный набор.

Такое выделение сред обитания искомого объекта обеспечивает направленность их исследования с точки зрения генерации нового знания на имеющемся информационном фоне.

Между выделенными средами имеется свое взаимодействие, следовательно, в отношении таких взаимодействий при необходимости могут быть построены свои среды обитания.

Очевидно, что для осуществления взаимодействия со средой объект (О) должен иметь о ней определенные представления – отражение окружающей среды (ООС) и инструмент обработки этих представлений (ИО). При этом ООС – информационная база объекта, база знаний, а ИО – система управления базой знаний. Совокупность ООС и ИО представляет собой «интеллект» объекта, его «разум». Чем полнее ООС и эффективней ИО, тем более «интеллектуально» развитым является рассматриваемый объект.

Структура системы «объект – окружающая среда» (О–ОС) показана на рис. 3.1.

Рис. 3.1 Система «объект – среда обитания» Представления об окружающей среде и инструменте ее обработки задаются объекту в его конкретной конструкции и технологии реализации необходимых функций.

Таким образом, можно заключить, что:

- любая ТС может быть представлена в виде объекта как элемента системы О–ОС, имеющего определенную структуру связей с окружающей средой, представленной пятью ее составляющими;

- любая ОС является дважды полифизичной. Это означает, что, с одной стороны, ее составные части могут иметь разную физическую природу, а с другой – составные части ОС при неизменной физической природе могут быть объединены сочетанием различных физических свойств, определяющих взаимодействия в системе;

- следствиями взаимодействия в системе О–ОС могут являться изменение или сохранение ее состояний;

- по отношению к средам воздействия объект является одновременно инструментом и источником энергии;

- по отношению к инструменту среды С1, С2, С3 формируют противодействие – следствие воздействия на них инструмента. Такое действие можно рассматривать как входной сигнал для управления поведением инструмента;

- определяемый законами построения функциональный состав ТС (источник энергии – передача – инструмент – управление) должен быть дополнен пятым элементом – ОС в ее пяти проявлениях. И сам этот элемент, и его составляющие, в свою очередь, могут быть дополнены аналогичным образом по мере необходимости, обусловленной уровнем рассмотрения поисковой ситуации;

- каждый из выделенных элементов ТС по отношению к предыдущему является одним из проявлений окружающей среды (как правило, С1), а по отношению к последующему – одновременно источником энергии и инструментом. Это дает возможность проведения последовательного анализа всех цепей передачи потоков энергии от сред С1, С2, С3 до последнего завершающего элемента ТС, формирующего энергетический потенциал – источник энергии ТС, а также проведения оценки качества ТС на основе выделенных критериев целостности системы.

Анализ системы О–ОС позволяет выделить единую схему взаимодействия объекта с элементами среды, проявляемую в двух вариантах (рис. 3.2).

При этом основное действие содержит две составляющие:

действие и обеспечивающую составляющую (защита) как реакцию на противодействие обрабатываемой среды. Каждый элемент связей имеет ряд своих составляющих.

Рис. 3.2 Варианты взаимодействия в системе 1. Действие:

- обнаружение среды;

- измерение среды (определение ее состояния, пространственно-временной структуры и физической природы);

- действие – сообщение потока энергии.

2. Противодействие:

- энергетическое противодействие среды инструменту объекта;

- дезорганизующее противодействие, связанное с необходимостью управления как самим инструментом объекта, так и состоянием среды (дезорганизующая неуправляемость среды);

- остаточное – сопутствующие негативные для объекта явления, например явления, связанные с фазовыми переходами среды, обусловленные действием инструмента.

3. Защита:

- прочность, устойчивость (сопротивление энергетическим свойствам среды);

- управление средой (дополнительная организация ее свойств, структуры);

- защита (предохранение от негативных остаточных явлений в среде).

Полная структура связей объекта с элементом среды представлена на рис. 3.3.

Рис. 3.3 Полная структура взаимодействия Содержательная сторона элементов связей имеет специфичное проявление, зависящее прежде всего от физической природы той или иной среды.

Анализ системы О–ОС позволяет вычленить из всего многообразия условий ее функционирования тот необходимый и достаточный объем, который и будет в дальнейшем использоваться при построении объекта. Такой анализ от современных аналогов отличается целенаправленностью, гарантированной полнотой охвата существенных сторон рассматриваемой ситуации и отсутствием необходимости сведения начальной фазы поиска к узким классам технических систем, рассмотрение которых базируется на статистических данных характера их развития. Последний момент представляется важным, т.к. при этом обеспечивается целенаправленное расширение областей поиска ТС. Совместно же с гарантированной полнотой охвата существенных сторон рассматриваемой ситуации это приводит к определенной оптимизации поисковых процедур как по траектории их реализации, так и по качеству получаемых рекомендаций.

Таким образом, знание структуры окружающей среды обеспечивает формирование значительного объема дополнительной информации, необходимой для исследования и построения ТС.

Организация связей в системе приводит к проявлению свойств ее элементов. Правильная же организация связей обеспечивает условия оптимального проявления ее элементами совокупности необходимых свойств, приводящего к их взаимосодействию. Для такого построения связей необходимо иметь развернутое представление об определяющих понятиях, обеспечивающее целенаправленную классификацию вариантов их проявления. Это относится ко всем составляющим системы как таковой, в первую очередь к связям системы, как внешним, так и внутренним.

3.2 Структура действия Действие – передача энергии среде. Передача может осуществляться непосредственно – через поток энергии; опосредованно – через материальный объект; потенциально – посредством инициации энергетических изменений в среде за счет передачи информации, информационной дестабилизации энергетического состояния среды (рис. 3.4).

Рис. 3.4 Морфология действия Действие может быть простым или сложным. Понятия сложности и простоты являются относительными, определяемыми уровнем обобщения при проведении анализа. В общем случае под простым следует понимать действие, детализация которого не дает новой информации о его составе, структуре и характере на принятом уровне общности.

По непрерывности действие может быть дискретным и постоянным.

Действие может быть прямым, направленным на изменение конкретного свойства или группы свойств, и косвенным, направленным на изменение одних свойств как следствие прямого изменения других.

По концентрации энергии можно выделить сосредоточенное, распределенное и общее действие. Последние три понятия характеризуются пространственно-временной и объектовой структурами:

сосредоточенностью, распределенностью и общностью по пространству, времени, объектам (свойствам). Как и понятие сложности, они являются относительными по указанным выше причинам.

Сосредоточенность по пространству – передача энергии в ограниченную часть пространства, занимаемого средой; по времени – в ограниченное время; объектовая – на изменение конкретного свойства. Распределенность по пространству – передача энергии нескольким ограниченным частям пространства среды; по времени – в определенные моменты времени; объектовая – на одновременное изменение нескольких свойств. Общее действие по пространству – распространение энергии на всем пространстве, занимаемом средой;

объектовое – на изменение всех свойств среды. Степень концентрации энергии зависит от целей обработки среды, ее свойств. Реализация требуемой степени концентрации обеспечивается совокупностью физических принципов и технологией их использования в объекте для ее генерации и передачи энергии, а также степенью управляемости процессов в создаваемом объекте.

Действие становится принципиально возможным, если среда воздействия обнаружена и измерена, т.е. определены необходимые для достижения результата параметры и характеристики ее свойств.

Обнаружение среды считается выполненным, если известна информация о ее пространственно-временном положении. Процесс обнаружения заключается в установлении контакта объекта со средой и фиксации результата. Контакт может устанавливаться непосредственно органами чувств человека, опосредованно с использованием приборного обеспечения, основанного на регистрации одного или нескольких свойств среды. Фиксация результатов заключается в сигнализации об установлении контакта и его регистрации.

Таким образом, обнаружение – установление контакта объекта со средой и фиксация результатов (установление контакта может осуществляться непосредственно, опосредованно); цель обнаружения – определение пространственно-временного положения среды;

фиксация контакта – сигнализация о наличии и регистрация данных обнаружения.

Измерение среды заключается в определении ее качественного состояния и количественных значений основных параметров и/или характеристик. Качественное состояние определяется фактом нахождения среды в одном из возможных режимов существования и/или происходящими при этом изменениями, переходами из одного состояния в другое. Количественное состояние описывается величинами и динамикой изменения величин ПХ, определяющих состояние среды из их возможного набора, а также протекающих переходных процессов. По инструментальному обеспечению измерение может быть непосредственным (использование органов чувств человека) и опосредованным (использование приборного оснащения). С точки зрения методики измерения возможны прямое измерение (измерение величины ПХ) и косвенное (определение значений одних ПХ по измеренным значениям других).

Процесс измерения состояния по времени следует за процессом обнаружения. Результаты измерения, как и при обнаружении среды, фиксируются (сигнализация и регистрация данных измерения) и, кроме того, могут индицироваться для обеспечения контроля органами чувств человека.

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 22 |






















© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.