1 Системный анализ и принятие решений Лекция 5 Системообразующие факторы, целенаправленность и управление. Коробов Александр Сергеевич

2 Системообразующие факторы Внешние СФ Внутренние СФ Искусственные СФ Цели (как СФ)

3 Связь как основной системообразующий фактор Наличие связей в системе определяет ее целостность Два или более различных предмета связаны, если по наличию или отсутствию некоторых свойств у одних из них мы можем судить о наличии или отсутствии тех или иных свойств у других из них (причинно-следственная связь)

4 Внутренние системообразующие факторы - связи Это факторы, которые порождаются объединяющимися в систему отдельными элементами, группами элементов, или всем множеством. Общность природного качества элементов позволяет существовать многим естественным системам потому, что элементы какого либо природного качества имеют только им присущие, особые связи (примером могут служить атомы одного элемента, мономеры в полимере, клетки одного органа, организмы в популяции и пр.)

5 Типы внутренних связей Связи взаимодействия (координации) Связи порождения (генетические) и связи строения Связи преобразования Связи функционирования Связи развития и управления

6 Внешние системообразующие факторы Внешние: факторы среды, которые способствуют возникновению и развитию систем. Они подразделяются на механические, физические, химические и пр. Указанные факторы действуют на всех уровнях материи. Это такие силы, которые способствуют образованию системы, являются чуждыми для ее элементов, не обуславливаются и не вызываются внутренней необходимостью к объединению. Они: не могут играть главную роль, случайны, могут быть внутренними и необходимыми в масштабе той системы, в которую рассматриваемая входит как элемент Одним из важных внешних факторов является время, точнее часть называемая «будущее». Будущее может выступать как цель объединения. Понятие «ради будущего» применимо к процессам создания любых систем. В основе сохранения многих систем лежит понятие «будущего».

7 Искусственные системообразующие факторы Эти факторы создаются человеком и могут носить как внутренний, так и внешний характер.

8 Цель, как системообразующий фактор Элементы системы объединятся и функционируют ради определенной цели. Это особо ярко проявляется в живой природе, технике и социальной жизни, в меньшей степени существенно в неживой природе, где целью является неизбежность существования и сохранение неизменного состояния. В то же время развитие, например, кристалла направленно, ибо он принимает определенную форму, но это происходит не потому, что атомы заранее сориентированы для принятия формы кристалла, а в силу того, что существуют взаимодействия между атомами, выстраивающие их в нужном порядке

9 Субъективные и объективные цели Цель искусственной системы – идеальный образ желаемого результата ее деятельности. Такой идеальный образ будущего состояния системы и среды формируется человеком и будет субъективной целью Если цели формируются и достигаются в результате действия объективных (естественных, природных) закономерностей, т.е. с течением времени система и среда оказываются в целевом состоянии. То такие цели можно назвать объективной целью

10 Цели естественных систем Цель ЕС отношения к человеку не имеет и в этом смысле она объективна Природа определенным образом стремиться сохранить определенное состояние ЕС и неизменность естественного процесса Под целью ЕС будем понимать состояние системы или процесса (например, для живых организмов – обеспечение постоянства внутреннего состояния в изменяющихся условиях среды, в неживой природе – обеспечение неизменности системы)

11 Цели искусственных систем ИС по определению создаются человеком ИС имеют назначение служить средством достижения целей человека Цель ИС – желаемый человеком результат функционирования системы

12 Целенаправленность Целенаправленностью называют способность системы осуществлять поведение преследующее достижение цели Целенаправленность возникает вследствие взаимодействия компонентов, обусловленного структурой системы Взаимодействие организуется путем воздействия на функциональные компоненты, т.е. путем управления

13 Управление Целенаправленное информационное воздействие на систему, осуществляемое для достижения желаемых целей Можно сформулировать определение так - создание условий целесообразного функционирования системы Наличие управления и цели является неотъемлемым свойством любой системы Свойства целенаправленности и управления являются внутренними (в том смысле, что они проявляются внутри системы)

14 Закон и алгоритм управления Закон управления - необходимая, существенная, постоянно повторяющаяся взаимосвязь информационных воздействий, определяющая этапы и формы процесса управления Алгоритм управления - отработанный порядок принятия решений по управлению, планированию и передачи информации в процессе управления

15 Кибернетические системы Любую систему можно декомпозировать на две Эта декомпозиция будет условной в целях изучения/формирования законов управления Объект управления Управляющая система

16 Классификация способов управления системами Системы Управляемые извне Без обратной связи Регулирование Управление по параметрам Управление по структуре Самоуправляемые Программное управление Автоматическое регулирование Параметрическая адаптация Структурная адаптация С комбинированным управлением Комбинированное без обратной связи Полуавтоматическое Автоматизированное Организационное

17 Описание классификации способов управления системами Классификация первого уровня связана с вхождением системы управления в систему – объект управления Без обратной связи и программное – управление без информации о текущем состоянии системы, в случае если заранее известно, как состояние системы будет изменяться во времени Регулирование и автоматическое регулирование производится если процесс «сходит с нужной траектории» и необходима его корректировка

18 Описание классификации способов управления системами (адаптирующиеся) Управление по параметрам и параметрическая адаптация (самонастройка) – изменения тех или иных параметров системы (объекта управления) для достижения целей системы Управление по структуре и структурная адаптация (самоорганизация) – изменение структуры системы (объекта управления) для достижения целей системы Для самоуправляемых систем характерно запоминание информации внутри системы при реализации законов управления

19 Описание классификации способов управления системами (комбинированные) Для систем с комбинированным управлением применяется сходная классификация второго уровня Для полуавтоматического управления характерно поочередное управление внутренней и внешней СУ автоматизированное управление - с частичным участием внешней СУ при одновременном управлении внутренней СУ Существуют другое названия самоуправления - автоматическое управление - без участия внешней СУ (оператора)