Тип модели зависит от информационной сущности моделируемой системы, от связей и отношений ее подсистем и элементов, а не от ее физической природы

Существует много подходов к классификации методов и приемов моделирования.

По способу представления различают три основных вида моделей: описательные (словесное содержательное описание), натурные (макеты, физические модели - изучаемые свойства объекта представлены этими же свойствами, но в другом масштабе), знаковые модели (символьное - представление величин и отношений между ними с помощью букв, чисел, знаков, символов).

По своим свойствам системы могут быть классифицированы по следующим признакам.

* По назначению: производящие (реализуют процессы получения некоторых продуктов и услуг), потребляющие (по отношению к производящим), управляющие (организуют и управляют вещественными, энергетическими или информационными процессами), обслуживающие (поддержание заданных пределов работоспособности обслуживаемых систем и восстановление работоспособности при ее утрате), обеспечивающие системы (создают надлежащие условия эксплуатации и использования обеспечиваемых систем).

* По характеру функций: специализированные (единственность назначения), многофункциональные (набор нескольких функций в одной и той же структуре), универсальные системы (разнообразный набор функций в одной и той же структуре для решения широкого круга задач, не всегда заранее определенного).

* По характеру развития: стабильные и развивающиеся системы (изменяются или не изменяются свойства, структура и функции системы за весь период существования).

* По происхождению: естественные, искусственные, смешанные, абстрактные системы, каждая из которых может быть разделена по различным принципам.

Пример двухуровневой классификации систем по происхождению (природной принадлежности):

Естественные (природные): неорганические, биологические, экологические, другие.

Искусственные: материальные, абстрактные (идеальные), абстрактно-материальные.

Смешанные: организационно-технические, социально-экономические, другие.

* Организационные системы - системы, содержащие активные элементы (подсистемы), которые имеют возможность самостоятельно принимать решения относительно своего состояния.

В организационных системах структура реализуется в виде совокупности персонала, методов, алгоритмов, технических устройств различного назначения.

При появлении новых задач и, соответственно, функций может оказаться необходимой корректировка структуры. После создания системы возможно уточнение ее структуры и отдельных функций в рамках существующих целей и задач, т.е. возможно обратное влияние структуры на функции.

* Экономические системы - системы, в которых действуют стоимостные или натуральные товарные переменные. В качестве экономической системы может выступать отдельная фирма; техническая или технологическая система, учитывающая стоимость технических средств или продукции; отрасль промышленности; экономика государства.

Экономическая система, в которой действуют социальные факторы, называется социально-экономической. В частности, любая макроэкономическая система государства или региона не может не включать социальный сектор и поэтому является социально-экономической.

По характеру связей с внешней средой:

Закрытые системы — какой-либо обмен энергией, веществом и информацией с окружающей средой отсутствует. Имеют четко очерченные, жесткие границы. Для их функционирования необходима защита от воздействия среды.

Открытые системы обмениваются с внешней средой энергией, информацией и веществом. Обмен с внешней средой, способность приспосабливаться к внешним условиям является для открытых систем непременным условием их существования.

По характеру эволюции:

Динамические системы – эволюционируют с течением времени, параметры изменяются со временем, в статических – не изменяются.

Примеры динамических систем: биологические, экономические, социальные системы; такие искусственные системы как завод, предприятия, поточная линия и т.д.

По степени определенности: разделяются на детерминированные и вероятностные (стохастические) системы. В детерминированной системе по ее предыдущему состоянию и некоторой дополнительной информации можно вполне определенно предсказать ее последующее состояние. В вероятностной системе на основе такой же информации, можно предсказать лишь множество будущих состояний и определить вероятность каждого из них.

По характеру входных воздействий и внутренних состояний системы:

непрерывные и дискретные, линейные и нелинейные, стационарные и нестационарные, детерминированные и стохастические.

Для линейных систем реакция на сумму двух иди более различных воздействий эквивалентна сумме реакций на каждое возмущение в отдельности, для нелинейных – это не выполняется.

Если свойства системы изменяются во времени, то она называется нестационарной, противоположным понятием является понятие стационарной системы. Пример нестационарных систем – это системы, где процессы, например, старения являются на данном интервале времени существенными.

Если вход и выход системы измеряется или изменяется во времени дискретно, через шаг t, то система называется дискретной. Противоположным понятием является понятие непрерывной системы. Например: ЭВМ, электронные часы, электросчетчик – дискретные системы; песочные часы, солнечные часы, нагревательные приборы и т.д. – непрерывные системы.

Возможны классификации по следующим свойствам.

Могут быть использованы и такие основания классификации – экологические, социальные и искусственные системы.

Экологическая система – это весь материальный мир обитания человека, обеспечивает жизнедеятельность живой материи на Земле и состоит из физических, химических и биологических систем.

Физические системы обеспечивают различные взаимодействия тел и полей, что является непрерывным процессом строительства всего мироздания. Механизмами взаимодействия, функционирования и управления этих систем являются объективные физические законы.

Химические системы осуществляют непрерывный обмен веществ в природе, их преобразование и транспортировку из внешней среды в биологические системы и обратно. Источниками развития этих систем являются вещества; механизмами функционирования – законы физики и химии.

Биологические системы координируют жизнедеятельность всех организмов и их отдельных органов, рост организма, строение, размножение, приспособление к внешней среде и т.д. Источником развития биологических систем являются физические, химические и в том числе и сами биологические системы вселенского пространства.

Социальные системы – это реальный мир, в котором живет человек (общество, государство, этнос, коллектив, семья, нация, институты, религия, искусства и т.д.). В этих системах люди, взаимодействуют друг с другом, создают механизмы и законы жизнеобеспечения. Роль социальных систем заключена в формировании мировоззрения, сознания, культуры, системы человеческих взаимоотношений. Социальные системы формируют модели поведения человека.

Искусственные системы – это системы, созданные человеком в результате научно-технического прогресса. Они предназначены для повышения эффективности труда, его механизации, автоматизации и кибернетизации. Источниками “жизнедеятельности” этих систем являются все виды систем, перечисленные выше.

Современный уровень развития науки позволяет говорить о мире как о бесконечной иерархической системе систем, находящихся на разном уровне иерархии и разных стадиях развития.

Развитие искусственной системы и ее жизненный цикл

В системе как элементе системы более высокого уровня могут накапливаться противоречия (проблемы), для разрешения которых система должна иметь новые функциональные свойства – возникает необходимость преобразования системы (создание новой или модернизация существующей) для обеспечения новых функциональных свойств (создание новой структуры). Это может привести как к гибели, так и к возникновению качественно иной системы.

Возможны различные причины возникновения в системе противоречий (проблем): изменение целей, изменения условий внешней среды, проникновение в систему чуждых элементов, воздействующих на структуру системы (внешние причины); ограниченность пространства развития и обострение противоречий между элементами системы; накопление ошибок; прекращение воспроизводства элементов, составляющих систему (внутренние причины).

В зависимости от проблемы и возникших условий возможны как эволюционные (модернизация существующей системы) так и скачкообразные, революционные (формирование новой системы) преобразования, развитие системы.

Развитие возникает в результате необходимости снятия противоречий как внутри системы (структурные – между потоками ресурсов между компонентами системы, функциональные – разнонаправленные причинно-следственные связи), так и вне ее (влияние внешних связей).

Приобретаемые системой новые функциональные качества включают в себя специфические свойства, соответствующие новым внешним условиям и целям.

Основные этапы развития в обобщенном виде:

- подготовительный этап (накопление противоречий в старой системе, создание предпосылок развития новой системы),

- этап развития (формирование ресурсов системы, выделение системы из внешней среды, формирование интегративных свойств системы, ее структуры и функций),

- этап стабилизации (доводка и наладка системы),

- этап устойчивого функционирования (эксплуатации), этап деградации системы (снятие системы с эксплуатации).

Не следует понимать, что система всегда существует либо в стадии функционирования, либо в стадии развития. Пример: при реконструкции одного цеха завод в целом функционирует.

Частичная модернизация существующей системы – изменение ее параметров (а иногда и структуры) с целью незначительного улучшения одного или нескольких свойств системы.

Существенная модернизация – изменение параметров и структуры системы для значительного изменения свойств системы при решении прежних или новых целевых задач.

Создание новой системы – для решения новых целевых задач или для получения принципиально новых свойств системы при решении прежних задач.

Проектирование отдельных компонентов сложной системы при ее частичной модернизации является традиционной задачей, решаемой каждый раз на новом уровне в соответствии с развитием техники. Существенная модернизация или создание новой системы происходит чаще всего на основе типичных, ранее созданных компонентов системы, модернизированных для решения новых задач.

Дата добавления: 2014-08-04; просмотров: 537; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!