Кабардино-Балкарский государственный университет
Опубликован: 02.03.2006 | Доступ: свободный | Студентов: 6151 / 1699 | Оценка: 4.28 / 3.98 | Длительность: 15:25:00
ISBN: 978-5-9556-0108-3
Лекция 4:

Классификация систем

< Лекция 3 || Лекция 4: 1234 || Лекция 5 >
Аннотация: Рассматриваются основные типы и классы систем, понятия большой и сложной системы, типы сложности систем, примеры способов определения (оценки) сложности. Цель лекции: введение в способы классификации систем, большие и сложные системы.
Ключевые слова: ПО, способ классификации, самоорганизующаяся, компьютер, управляемые извне, логический, диск, фирма, управляемые изнутри, большая, моделирование, множество состояний, размерность, большая система, система, параллельные структуры, сложная система, принятия решений, сложная, Конфигуратор, оценка адекватности, внешняя, внутренняя, внутренняя сложность, множества, внешняя сложность, логическое описание, алгоритм функционирования, функциональное описание, самоорганизация, система линейных алгебраических уравнений, матрица, разрешимость, обратный, метод Гаусса, динамическая система, задача Коши, погрешности вычислений, Интернет, связность, телекоммуникационная сеть, типы связей, fraction, объект, самоподобие, ветка, визуализация, связная, мера, вероятность, функция, разность, устойчивая система, управляющие, формальная система, операции, тестовый набор, логический оператор, ПРОЛОГ, вероним, Исход, связь, анализ, оптимизация, здравый смысл, статистика, теория игр, нечеткое множество, нечеткая логика, эвристическое программирование, изоморфизм

Классификацию систем можно осуществить по разным критериям. Проводить ее жестко - невозможно, она зависит от цели и ресурсов. Приведем основные способы классификации (возможны и другие критерии классификации систем).

  1. По отношению системы к окружающей среде:
    • открытые (есть обмен ресурсами с окружающей средой);
    • закрытые (нет обмена ресурсами с окружающей средой).
  2. По происхождению системы (элементов, связей, подсистем):
    • искусственные (орудия, механизмы, машины, автоматы, роботы и т.д.);
    • естественные (живые, неживые, экологические, социальные и т.д.);
    • виртуальные (воображаемые и, хотя реально не существующие, но функционирующие так же, как и в случае, если бы они существовали);
    • смешанные (экономические, биотехнические, организационные и т.д.).
  3. По описанию переменных системы:
    • с качественными переменными (имеющие лишь содержательное описание);
    • с количественными переменными (имеющие дискретно или непрерывно описываемые количественным образом переменные);
    • смешанного (количественно-качественное) описания.
  4. По типу описания закона (законов) функционирования системы:
    • типа "Черный ящик" (неизвестен полностью закон функционирования системы; известны только входные и выходные сообщения);
    • не параметризованные (закон не описан; описываем с помощью хотя бы неизвестных параметров; известны лишь некоторые априорные свойства закона);
    • параметризованные (закон известен с точностью до параметров и его возможно отнести к некоторому классу зависимостей);
    • типа "Белый (прозрачный) ящик" (полностью известен закон).
  5. По способу управления системой (в системе):
    • управляемые извне системы (без обратной связи, регулируемые, управляемые структурно, информационно или функционально);
    • управляемые изнутри (самоуправляемые или саморегулируемые - программно управляемые, регулируемые автоматически, адаптируемые - приспосабливаемые с помощью управляемых изменений состояний, и самоорганизующиеся - изменяющие во времени и в пространстве свою структуру наиболее оптимально, упорядочивающие свою структуру под воздействием внутренних и внешних факторов);
    • с комбинированным управлением (автоматические, полуавтоматические, автоматизированные, организационные).

Пример. Рассмотрим экологическую систему "Озеро". Это открытая, естественного происхождения система, переменные которой можно описывать смешанным образом (количественно и качественно, в частности, температура водоема - количественно описываемая характеристика), структуру обитателей озера можно описать и качественно, и количественно, а красоту озера можно описать качественно. По типу описания закона функционирования системы, эту систему можно отнести к не параметризованным в целом, хотя возможно выделение подсистем различного типа, в частности, различного описания подсистемы "Водоросли", "Рыбы", "Впадающий ручей", "Вытекающий ручей", "Дно", "Берег" и др. Система "Компьютер" - открытая, искусственного происхождения, смешанного описания, параметризованная, управляемая извне (программно). Система "Логический диск" - открытая, виртуальная, количественного описания, типа "Белый ящик" (при этом содержимое диска мы в эту систему не включаем!), смешанного управления. Система "Фирма" - открытая, смешанного происхождения (организационная) и описания, управляемая изнутри (адаптируемая, в частности, система).

Система называется большой, если ее исследование или моделирование затруднено из-за большой размерности, т.е. множество состояний системы S имеет большую размерность. Какую же размерность нужно считать большой? Об этом мы можем судить только для конкретной проблемы (системы), конкретной цели исследуемой проблемы и конкретных ресурсов.

Большая система сводится к системе меньшей размерности использованием более мощных вычислительных средств (или ресурсов) либо разбиением задачи на ряд задач меньшей размерности (если это возможно).

Пример. Это особенно актуально при разработке больших вычислительных систем, например, при разработке компьютеров с параллельной архитектурой или алгоритмов с параллельной структурой данных и с их параллельной обработкой.

Почти во всех учебниках можно встретить словосочетания "сложная задача", "сложная проблема", " сложная система " и т.п. Интуитивно, как правило, под этими понятиями понимается какое-то особое поведение системы или процесса, делающее невозможным (непреодолимая сложность) или особо трудным (преодолимая сложность) описание, исследование, предсказание или оценку поведения, развития системы.

< Лекция 3 || Лекция 4: 1234 || Лекция 5 >
Эрнесто Жолондиевский
Эрнесто Жолондиевский

Добрый день! Я ранее заканчивал этот курс бесплатно. Мне пришло письмо что я могу по этому курсу получить удостоверение о повышении квалификации. Каким образом это можно сделать не совсем понятны шаги кроме как вновь записаться на этот курс. С уважением Жолондиевский Эрнесто Робертович.

Андрей Прокопов
Андрей Прокопов
Россия, Москва, МТУСИ, 1996
Максим Виноградов
Максим Виноградов
Россия, Москва