11.6. Теоретические основы мо систем

Развитие теоретических основ МО ИИС и АСУТП будем рас­сматривать во взаимосвязи с традиционными направлениями раз­вития МО измерительных средств и в соответствии с принятыми положениями общей теории измерений, которая представлена стандартной структурой (см. теоретическую метрологию).

В ней последовательно рассмотрены все разделы общей тео­рии измерений, согласно ее основным разделам: методология, общая теория единства измерений и общая теория точности из­мерений, состоящая в свою очередь из общей теории точности измерительных средств и общей теории измерительных процедур. Здесь под измерительными средствами понимают любые измери­тельные системы, начиная от ограниченной совокупности изме­рительных средств, функционирующей независимо друг от друга, заканчивая системами со сложной структурой и организацией взаимодействующих процедур. Компоненты и элементы систем, т. е. измерительные средства, рассматриваются как единое целое (как система).

Однако в рамках концепции целостности представления об ИИС и АСУТП как объектах МО следует учесть специфику по­становки и решения методологических проблем их МО. Эта спе­цифика нашла отражение в определении исходных понятий МО систем. Так, ИИС определена как «информационная система, со­стоящая из информационных средств (в том числе и измеритель­ных) и вспомогательных технических средств, в которых измери­тельная информация преобразуется в другие виды классификаци­онной информации».

30*

467

Метрологическое обеспечение ИИС определяется как «систе­ма научной, технической, правовой и организационной деятель­ности, направленной на обеспечение соответствия характеристик информации установленным нормам путем достижения единств

а

процессов преобразования информации (информационных про­цессов), осуществляемых с помощью ИИС, включая единство из­мерений».

Аналогично под метрологическим обеспечением АСУТП пище­вой промышленности понимается «система научной, технической, правовой и организационной деятельности», направленной на обеспе­чение, путем управления, соответствия характеристик качества пищевых продуктов установленным нормам (знаку качества, серти­фикату) на основе достижения единства процессов преобразования информации (информационных процессов) в АСУТП.

Формирование фундаментальных принципов, аксиом и посту­латов общей теории информационных процессов неразрывно связано с положениями теории познания. Концепция целостно­сти МО систем позволяет решать проблему классификации ИИС и АСУТП системно, на основе современной теории.

В общем случае классификация состоит из трех взаимосвя­занных систем:

• системы классов (классификаторов), предназначенной для характеристики объектов, однородных в определенном отношении;

• системы классификационного построения (совокупности операций построения системы классов), основанной на опреде­ленных правилах;

• системы объектов, распределенных по классам.

Классификатор обеспечивает возможность узнавать объекты, т. е.

относить к известным классам объекты, ранее не встречающиеся или вновь возникшие, или выделять неузнанные объекты, для которых необходимо уточнить или изменить классификацию. Од­новременно классификатор представляет собой перечень имен (кодов), используемых для обозначения классифицируемых объ­ектов. Система классификационного построения позволяет изме­нять или строить классификатор, который бы соответствовал по­ставленным целям и не противоречил имеющимся сведениям. Система объектов, распределенных по классам, дает возможность обучать классифицированию объектов на небольшом количестве их представителей без использования всех возможных классифи­кационных признаков.

Для метролога выбор классификации зависит от метрологиче­ской цели и соответствующего набора метрологических классифи­кационных признаков. Цели классифицирования объектов в ходе научной, организационно-правовой и технической деятельности в рамках МО систем являются метрологическими. В каждом кон­кретном случае цель классифицирования — выявление особенно­стей и характеристик объектов, образующих классы. Характери­стики и особенности объектов, установленные в классификации с различными метрологическими целями, называются метрологиче­скими классификационными признаками, а подобная классифика­ция — классификацией по метрологическим признакам.

В рамках концепции целостности МО моделирование систем приобретает и новое назначение; модели должны быть информа- ционно-методологическими, т. е. отражать процесс преобразова­ния информации в системах и их компонентах, при этом качест­во проводимых преобразований должно определяться в основном с помощью метрологических характеристик. Реализация этого подхода должна выражаться в построении обобщенной метроло­гической модели системы, в которой используется единообразное описание компонентов и систем в целом. При этом метрологиче­ской является формализованная (математическая) модель преоб­разования информации в ИИС (или АСУТП), включающая в себя метрологически значимые факторы, которые оказывают влияние на результат функционирования системы и ее точност­ные характеристики.

Метрологическая модель ИИС строится на основе двухуров­невого представления: на верхнем уровне — неструктурированное средство (аналогичное измерительному прибору или преобразова­телю), на нижнем — совокупность взаимосвязанных компонентов, метрологические модели которых имеют тот же вид, что и мо­дель ИИС на верхнем уровне. Метрологическая модель системы в целом (неструктурированная компонента) может быть представ­лена определенной совокупностью соотношений сигналов на ин­формативном и неинформативном входах системы и выходных источниках этих сигналов.

Метрологическая модель АСУТП строится по треуровневой структуре. Первые два уровня идентичны ИИС, на нижнем (третьем) уровне классификационная информация «исчезает» (пре­вращается в определенное воздействие на объект управления) в управляющей подсистеме. При этом большое внимание уделяют разработке метрологических моделей типовых компонентов (эле­ментов) систем и систем с типовыми структурами, а также спосо­бам построения метрологических моделей систем с заданными не­типовыми структурами из типовых метрологических моделей.