Обратная связь является основой саморегулирования и развития систем, приспособления их к изменяющимся условиям существования.

При разработке моделей функционирования сложных саморегулирующихся, самоорганизующихся систем в них, как правило, одновременно присутствуют и отрицательные, и положительные обратные связи. На использовании этих понятий базируется, в частности, имитационное динамическое моделирование.

 

Закон необходимого разнообразия Эшби

- отражает что происходит с объектом управления в зависимости от возможностей управляющего устройства.

Если объект имеет N возможностей поведения (разнообразие), то управляющее устройство должно иметь возможность выбора не менее чем из N возможностей. Т.е. разнообразие управляющего устройства должна быть не меньше разнообразия объекта управления.

Если меньше, то постепенная деградация объекта.

Жизненный цикл.

Существует закономерность «Историчность»: старение идеи, старение компании и.т.д. Система также стареет (причины см. ниже – рост и развитие). Рекомендуется уже в процесс проектирования закладывать процесс ликвидации системы. При внедрении информационных систем в середине ее жизненного цикла нужно начинать проектирование новой.

Пример ошибки – атомные электростанции – никто не думал, что через 30 лет их надо ликвидировать и строить заново.

Рост и развитие

Объекты и системы растут (количественно – увеличение количества элементов и связей) и развиваются – новые процессы появляются, старые гибнут. Причина – противоречия. Противоречия порождают кризис – заставляет решать противоречия.

Пример: груда мусора – растет, человек – развивается после прекращения роста.

Развитие есть увеличение степени идеальности (см. выше конус развития).

Критерий развития – использование ресурсов – чем выше развитие, тем меньше использование ресурсов т.к. ближе к идеалу. Ресурсы ограничивают рост, а не развитие.

С ростом сложности системы увеличивается неравномерность развития подсистем и, как следствие, деградация системы.

Самостоятельная работа № 3

(работа выполняется вместе с работой 2)

На основание деревьев целей, построенных в самостоятельной работе 2, провести построение систем для каждой цели (задание 1) и классификацию полученных систем (задания 2).

Методические указания

Вы – субъект, проводящий исследование.

Напоминаем, что объект выполняет функцию, а функция системы – способность выполнять цели, для которых система создается субъектом.

Система это совокупность объектов и процессов, называемых элементами, взаимодействующих между собой, образующих единое целое – систему – обладающую свойством, не присущим ее элементам в отдельности.

Элемент – функциональная часть системы, внутреннее строение которого рассматривать нет необходимости для описания функционирования системы.

Целью этой работы являются ответы на вопросы:

1. Из чего состоит наша система? (элементный анализ)

2. Как связаны между собой элементы системы? (структурный анализ)

3. Какую функцию выполняет каждый элемент системы? (для внутреннего функционирования)

4. В какую надсистему входит рассматриваемая система? (для внешнего функционирования)

Задание 1. Для выбранного объекта и цели описать систему, описать элементы системы.

Описание системы проводится по плану:

1. Объект исследования

2. Надсистема, в которую входит объект. Их обычно несколько. Нужно обосновать выбор надсистемы. Выбор надсистемы определяет цель.

3. Цель (зависит от поставленной задачи и выбранной надсистемы)

4. Элементы системы (определяются деревом целей).

5. Входные и выходные переменные – определяют связь со средой (связи со средой – должны быть измеримы), связи переменных с элементами системы.

6. Подсистемы (какую  функцию выполняют, из каких элементов системы состоят). Связи элементов в подсистеме построить проще, чем сразу в системе.

7. Построение связей между элементами в виде матрицы.

8. Построение связей между элементами в виде графа. Проверка связей.

Замечание. Процесс построения системы часто цикличен. Во время построения подсистем и связей между элементами происходит уточнение и дополнение дерева целей, и работа может возвращаться к п.4.

Задание 2. Классификация системы.

Провести классификацию систем построенных в задании 1, занести результаты в таблицы 7 - 9 (проставив название объекта в соответствующие клетки) [3: c. 4].

Пример выполнения задания 1, Описание системы.

1. Объект - велосипед,

2. Возможные надсистемы:

а. спортивные снаряды,

б. средства передвижения,

в. тренажер для сброса лишнего веса.

Вариант (а.) – надсистема не однозначна – требует уточнения, например, через надсистему в. При сравнении надсистем б. и в. – выбран вариант б. как более широкий с позиции использования.

3. Цель исследования - уменьшение веса велосипеда (это нулевой уровень дерева целей). Обратите внимание на то, что при выборе надсистемы в. цель была бы не «уменьшение», а «увеличение» веса велосипеда. Это иллюстрация того, как выбор надсистемы влияет на выбор цели.

4. Элементы первого уровня дерева целей перенумеруем:

Уменьшение веса велосипеда:

   1. вес рамы;

   2. вес седла;

   3. вес руля;

   4. вес педалей;

   5. вес колес;

   6. вес шин;

   7. вес цепи;

   8. вес шестеренок;

   9. вес тормозов.

Элементы второго уровня дерева целей перенумеруем с указанием на номер элемента первого уровня. Например, номер «2.3.» – означает, что элемент является средством (уточнением цели) для реализации элемента «2» первого уровня и среди всех элементов, являющихся уточнением элемента «2» имеет номер «3». Ниже приведено дерево целей с элементами второго уровня:

Уменьшение веса велосипеда:

   1. вес рамы;

                1.1. материал рамы;

                1.2. форма рамы;

   2. вес седла;

                2.1. материал седла;

   3. вес руля;

               3.1. материал руля;

   4. вес педалей;

               4.1. материал педалей;

   5. вес колес;

               5.1. материал колес;

               5.2. размеры колес;

    6. вес шин;

                6.1. материал шин;

                6.2. форма шин;

    7. вес цепи;

                7.1. материал цепи;

     8. вес шестеренок;

                8.1. материал шестеренок;

     9. вес тормозов;

                 9.1.   материал тормозов.

 

5. Входная переменная: «воздействие на педали», выходная – вес велосипеда.

6. Построение связей оформляется в таблицу (таблица 6). Строки и столбцы таблицы соответствуют элементам системы. Элементами системы являются элементы нижнего уровня дерева целей, входные и выходные переменные. Связи между элементами указываются в клетках таблицы. Таблица позволяет указать не только связи между элементами, но и направление воздействия элементов друг на друга.