Тема 4. Искусственные и естественные системы.

Разграничение искусственных систем и естественных объектов приводит к методологическим трудностям, которые исчезают, если принять, что вся природа объективно системна, т.е. что существуют естественные системы.

тогда необходимо обобщить понятие цели – ввести понятие объективной цели, как будущего реального состояния, в которое придет объект через какое-то время.

Тема условность будет обозначать, что «не систем» не существует.

конечно, мы по незначимо можем рассматривать некий объект не считаясь с его системностью. рано или поздно это выльется в появление проблем.

характерные различия между всевозможными системами выявляются с помощью классификации систем.

один из признаков классификации – сложность систем, позволяет различать «большие» и «сложные» системы. Системы, моделирования которых затруднительно вследствие их размерности, называют большими. Сложной системой называют систему, в модели которой не хватает информации для эффективного управления систем.

Схема взаимодействия управляемой и управляющей системы.

На схеме видны следующие аспекты, характеризующие управление системой:

• описание природы (происхождение) системы;

• задание типов переменных X, Y, Z конкретизация оператора S;

• описание способа управления U;

• задания условий управления U (обеспечение управления ресурсами);

Каждый из этих аспектов дает основание ? систем.

(Выявление других аспектов описания может привести к новым полезным классификациям систем).

Классификация по происхождению

искусственные (орудия, механизмы, машины, автоматы, роботы,..)

естественные ( живые, неживые, экологические, социальные)

социальные (эргономические, биотехнические, организационные, автоматизированные …)

Классификация по описанию входных и выходных процессов.

Классификация по описанию оператора системы, т.е. по типам связей между входными и выходными переменными:

Классификация по способу управления

Классификация по степени ресурсной обеспеченности управления.

Системы
Энергетические	Обычные	Энергокритичные
Материальные	Малые	Большие
Информационные	Простые	Сложные
Ресурсы	Полная	Недостаточные

Тема 5 Информационные аспекты системного анализа объектов и системы.

Информация – основное понятие кибернетики и рассматривается как фундаментальное свойство материала.

Информацию можно исследовать количественно.

Сигнал – это материальный носитель информации, средство перенесения информации в пространство и времени.

В качестве сигналов используются не сами по себе объекты, а их состояние.

Различают сигналы статические и динамические. в результате взаимодействия объектов носителей информации с другими объектами информация искажается, т.к. искажается сигнал, состояние этого объекта.

Условия обеспечивающие установления и способствующие сохранению сигнального соответствия состояний, называются кодом. Посторонние воздействия, нарушающие это соответствие, называются помехами и шумами. Главное отличие изучения объекта как системы, а не как просто объекта, состоит в том, что прежде всего проводится исследование его информационных аспектов: целей, сигналов, информационных потоков, управления, организации и тд. Статические сигналы используются для хранения информации, а динамические - для передачи.

Математической моделью может сигнала может служить случайный процесс. В современной теории сигналов наиболее употребительны:

1. Гармонические сигналы множество всех положительных действительных чисел

; ;

R^t - множество всех положительных действительных чисел, S – амплитуда, - круговая частоты, f – частота, – фаза гармонического колебания.

2. Модулированные сигналы (амплитуда, частотно и фазо – модулирование)

3. Периодические сигналы

4. Cигналы с ограниченной энергией

5. Cигналы ограниченной длительности

T – длительность сигнала.

6. Cигналы с ограниченной полосой частот

7. Нормальный шум

8. Непрерывные сигналы.

Сигналы с ограниченной длительностью имеют спектры неограниченной ширины, а сигналы с ограниченной полосой частот длятся бесконечно долга.

Теорема отчетов (В. А. Котельникова)

Любая функция со спектром, находящимся в интервале , полностью определяется последовательностью ее значений в точках, отстоящих друг от друга на единиц времени.

Свойство частотно-временной неопределенности сигналов: сигналы обнаруживают определенную «упругость» занимаемой или площади на плоскости «частота-время».

Количественной мерой неопределенности информации является энтропия.

Понятие «избыточность информации» - используется для измельчения неопределенности (сохранения) информации. Информационные потоки в обществе непрерывные нарастают. Введены понятия «информационный взрыв», «индустрия обработки данных».

Блок – схема системы передачи информации

Для системного анализа, теория информации имеет двоякое значение.

1. Ее конкретные методы и результаты позволяют провести количественные исследования информационных потоков в изучаемой или проектируемой (если в этом возникнет необходимость)

2. Более важными является эвритические значения основных понятий информации – неопределенности энтропии, количество информации, избыточности, пропускной способности и пр.

Системный анализ неизбежно связан с исследованием ресурсов для решения анализируемой проблем в том числе материальных, энергетических врменных.