Основные методы описания систем - Описание системы "автомобиль"
Существует несколько различных методов описания систем. Каждый из них дает возможность выявить свои особенности описываемой системы. Поэтому в зависимости от целей и задач, которые ставит перед собой человек, строящий ту или иную модель, выбирается и наиболее подходящий метод. Иногда полезно описывать одну и ту же систему несколькими методами, чтобы дать полную картину ее устройства и функционирования. Рассмотрим основные методы описания систем.
Функциональное описание - это описание, выявляющее особенности функционирования, как всей системы, в общем, так и ее элементов в отдельности. Главной задачей функционального описания является определение основных функций системы, а также определение их зависимости от внешних и внутренних воздействий.
Давайте разберемся, что же такое функция? Функция - это зависимость некоторых выходных значений от входных параметров. Если считать, что функция однозначна, то есть определенному набору входных параметров соответствует определенный набор выходных значений, то такая функция называется R-функцией, А зависимость Y=R(X)-R преобразованием. Если R(X) - детерминированная функция (подчиняющаяся строгим математическим законам), то системы, обладающие этой функцией, называют детерминированными или S1-системами. Если R(X) - Вероятностная функция, то соответствующие системы называют вероятностными или S2-системами. И, наконец, если функция неоднозначна и хаотична, то R-Преобразование не выполняется, и системы, характеризующиеся такими функциями, называют S3-системами. Существуют также системы, способные самостоятельно, в зависимости от состояния входов, формировать необходимое R-преобразование; очевидно эти системы объединяют в себе все выше перечисленные и называются S0-системами.
Функциональное описание исходит из того, что всякая система выполняет определенные функции: она может просто существовать, служить областью обитания другой системы, наконец, быть материалом для создания других систем; таких различных функций может быть очень много. Система может быть как однофункциональной, то есть выполнять какую-то определенную функцию, так и многофункциональной. В зависимости от характера взаимодействия систем между собой их функции можно разделить по возрастающим рангам: пассивное существование, материал для других систем, обслуживание систем более высокого уровня, противостояние другим системам и среде, поглощение других систем и среды, преобразование других систем и среды.
Обычно функции системы имеют иерархическую структуру, то есть значение функции каждого уровня является числовым функционалом от функции более низких уровней. Обычно функции системы нормально выполняются при каких-то ограничениях входных параметров, если эти параметры выходят за установленные рамки, то система либо разрушается, либо кардинально изменяет свое устройство. В общем, функциональное описание заключается в выделении иерархии функций системы и определении входных и выходных параметров данных функций. Если это возможно, функции заменяют какими-либо математическими, вероятностными или другими выражениями, что позволяет численно следить за функционированием системы. Непосредственно функциональное описание системы S задается следующей семеркой:
S1={T, x, C, Q, y, ц, з},
Где T - множество моментов времени; Х - множество мгновенных значений входных воздействий; Q - множество состояний; У - множество значений выходных величин; Y={u:T>y} - множество выходных величин; Ц={T*T*T*c} - переходная функция состояния; З=T*Q>y - выходное отображение; C - отрезок входного воздействия; u - отрезок выходной величины.
Основной недостаток функционального описания - неконструктивность; трудность интерпретации и практического применения.
Морфологическое описание - это описание, дающее представление о строении системы, ее подсистемах и элементах. Оно не может быть исчерпывающим. Глубина описания или детализация определяется назначением данного описания. Морфологическое описание - иерархично, и имеет столько уровней, сколько необходимо для решения данной задачи. Иногда, правда, описать следующий уровень не представляется возможным, используя только морфологические методы. Изучение системы в морфологии начинается с изучения ее элементарного состава (то есть элементов, внутрь которых описание не проникает). По составу элементов системы делятся на гомогенные (состоящие из однотипных элементов) и гетерогенные (состоящие из разнотипных элементов).
Важным признаком морфологии является назначение элементов. Выделяют несколько групп элементов: информационные, энергетические и вещественные. Информационные элементы предназначены для приема, запоминания и преобразования информации. Энергетические - для преобразования энергии. Вещественные для преобразования вещества. Но, например, преобразование вещества или информации невозможно без поступления энергии, и наоборот, преобразование энергии невозможно без передачи информации. Поэтому практически любой элемент обладает вышеперечисленными свойствами, в этом случае для описания выбирают наиболее выраженное, и подходящее под требование решаемой задачи, условие. Также существуют нейтральные элементы - элементы, назначение которых сложно установить с нужной точностью.
Следующим важным признаком морфологии является наличие связей. Существуют информационные, энергетические и вещественные связи. Энергетические связи служат для переноса энергии, информационные - для переноса информации. Здесь, как и в случае со свойствами, наблюдается мощное взаимодействие различных типов связей между собой. Вследствие этого становится возможным образование смешанных связей. Также выделяют прямые (происходит перенос информации, энергии, вещества от одного элемента к другому в соответствии с выполняемой функцией), обратные (происходит управление прямой передачей) и нейтральные связи. Качество связей определяется их пропускной способностью.
Давайте теперь перейдем непосредственно к составлению морфологического описания:
SM={S, V, д, K}, где
SM={Si}I - множество элементов и их свойств; V={Vj}j - множество связей; Д - Структура; K - композиция.
Здесь структуры Д бывают: детерминированные, вероятностные, хаотические. Композиция K может быть слабой, с эффекторными подсистемами, с рецепторными подсистемами, с рефлексивными подсистемами, полной и неопределенной.
Информационное описание системы - описание, дающее информацию об организации системы. Существует достаточно много различных определений информации, относящихся к различным областям знания, назовем основные:
- 1. Информация - совокупность каких-либо сведений, знаний о чем-нибудь. 2. В математике и кибернетике этот термин является количественной мерой энтропии. 3. И, наконец, в философии информация - это свойство материальных объектов сохранять и порождать определенные свойства и состояния.
Первое, а также некоторые другие, не приведенные определения, определяют информацию как какие-либо данные или сведения, отражающие какие-либо процессы. Такая информация называется отображаемой и обозначается I0.
I0=log(p0/p1).
Здесь P0 - число равновероятностных исходов до получения информации, а P1 - число равновероятностных исходов после получения информации.
Перейдем ко второму определению. Энтропия системы есть мера ее неопределенности, то есть чем больше предсказуемы последующие состояния системы, тем меньше у нее энтропия. Количественно энтропию можно найти по формуле:
Е=?рilog2pi,
Где Pi - вероятность i-го состояния.
Информационное описание определяет зависимость морфологических и функциональных свойств системы от качества и количества внутренней (информации о самой системе и о внешней среде) и внешней (информации, поступающей из внешней среды).
Совокупность функционального, морфологического и информационного описания позволяет отразить главные свойства систем.
Похожие статьи
-
В терминах электроники измерительный преобразователь определяется обычно как прибор, преобразующий неэлектрическую физическую величину (называемую...
-
Принципы построения и основные особенности ВОСП на ГТС Особенностью соединительных линий (С. Л) является относительно небольшая их длина за счет...
-
На первый взгляд, это одна из самых незаметных и не доставляющая особых хлопот система автомобиля. Для понимания ее роли и значения, можно вспомнить...
-
Система подачи топлива предназначена для хранения запаса топлива, очистки топлива и посторонних примесей и для подачи его в цилиндры двигателя. Система...
-
Тормозная система автомобилей Камаз - Описание тормозной системы Камаза
Тормозная система автомобилей Камаз-5320 состоит из четырех автономных тормозных системам: рабочей, запасной, стояночной и вспомогательной. Хотя...
-
В состав лабораторной установки входят: - аналоговая вычислительная машина МН-10, на лицевой панели которой набрана электронная модель следящей системы;...
-
Эксплуатационные ограничения ОСН сохраняет работоспособность в условиях открытой атмосферы влажностью от 0 до 100% и при температуре от -40 до +40...
-
Методы повышения чувствительности еще не обеспечивают высокой стабильности, необходимо учитывать шумовые факторы и принимать меры по их устранению....
-
Эффективность действия тормозных систем автомобиля может проверяться с помощью специальных измерителей -- деселерометров или деселерографов. Такие...
-
Структура и назначение систем автоматики и телемеханики - Основные понятия автоматики
Отрасль науки и техники, разрабатывающая методы и средства контроля и управления производственными процессами, носит название автоматики и телемеханики....
-
Система охлаждения предназначена для поддержания рабочей температуры двигателя в оптимальных пределах. Она состоит из насоса системы охлаждения,...
-
Выбор системы методом иерархий - Корпоративная система связи с использованием сетевой телефонии
Из всего множества систем выбираем 4 тех, которые имеют оптимальное соотношение между функциональными возможностями и стоимостью. Пусть, в результате...
-
Коммуникация - Процесс, с помощью которого осуществляются и развиваются все многообразные человеческие взаимоотношения; символы и знаки, а также средства...
-
Замена полуоси Трудоемкость - 34,0 чел. мин (0,57 чел. час) Исполнитель - слесарь по ремонту автомобилей 4 разряда № выполняемых работ Наименование и...
-
Отчет должен содержать: - структурные схемы и передаточные функции некорректированной и скорректированной автоматической системы, составленные на...
-
Основные теоретические сведения Задачи принятия технических решений принято делит на следующие этапы: 1. Формирование целей выбора; покупка изделия и...
-
Существуют разнообразные системы, обеспечивающие функционирование экономического механизма. В этом множестве необходимо выделять именно логистические...
-
Расчет электрической емкости представляет весьма сложную физико-математическую задачу. В инженерной практике используются справочные данные, готовые...
-
На сегодняшний день охранная сигнализация является обязательным атрибутом для всех автомобилей. Поэтому интерес к таким системам постоянно возрастает....
-
В автомобильных двигателях наибольшее распространение получила комбинированная смазочная система, при которой основные наиболее нагруженные трущиеся...
-
Электроакустические преобразователи и их основные характеристики - Системы телекоммуникации
Приборы, преобразующие звуковые колебания в электрические и обратно, называются электроакустическими преобразователями. В телефонии такими...
-
Основные конструктивные узлы магнетрона, Анодная система - Многорезонаторный магнетрон
Рисунок 1.1. Устройство многорезонаторного магнетрона: 1 - анодная система; 2 - полые колебательные контуры; 3 - пространство взаимодействия; 4 -...
-
"Шестерка" - шестицилиндровый ДВС объемом 11,7 литров блок чугунной гильзы "мокрые", распредвал расположен в блоке, коромысла со штангами; привод ГРМ со...
-
Датчики давления монтируются внутрь каждого колеса. Это не требует деформации покрышки и диска. Датчики передают информацию на пульт управления с помощью...
-
Торможение - процесс создания и изменения искусственного сопротивления движению автомобиля с целью уменьшения его скорости или удержания неподвижным...
-
Метод временного мультиплексирования (TDM) Суть TDM: процесс передачи разбивается на ряд временных циклов, каждый из которых в свою очередь разбивается...
-
Основные части автомобиля и их назначение - Устройство автомобиля
Автомобиль состоит из трех основных частей: 1. Двигатель . На схеме показаны основные части двигателя автомобиля: распределительный вал, штанга,...
-
В основе СНС заложен принцип измерения расстояний до спутников. Это значит, что для определения местоположения ВС на земной поверхности нужно измерить...
-
Интерес к проблемам развития логистики в промышленно развитых странах исторически был связан, прежде всего, с причинами экономического характера. В...
-
Датчики системы Парктроник - Датчики, используемые в современном автомобиле
Парковочный радар, также известный как, Акустическая Парковочная Система (АПС), парктроник или Ультразвуковой датчик парковки -- вспомогательная...
-
Перевозки автомобильным транспортом включают в себя грузовые и пассажирские перевозки. Классификация грузов отражает те их свойства, которые определяют...
-
Законы управления (программы) переключения передач в автоматической трансмиссии обеспечивают оптимальную передачу энергии двигателя колесам автомобиля с...
-
Выбор системы методом иерархий - IP-телефония
Из всего множества систем выбираем 4 тех, которые имеют оптимальное соотношение между функциональными возможностями и стоимостью. Пусть, в результате...
-
Механизм тормозной Тормозные механизмы (рис. 3) установлены на всех шести колесах автомобиля, основной узел тормозного механизма смонтирован на суппорте...
-
Рабочая тормозная система предназначена для уменьшения скорости движения автомобиля или полной его остановки. Тормозные механизмы рабочей тормозной...
-
Кроме вышеперечисленных искажений в аналоговой ВОСПИ возможно возникновение искажений сигнала в ФПУ при использовании в качестве фотодиодов лавинных...
-
Основные неисправности смазочной системы. Внешними признаками неисправностей смазочной системы являются загрязнение смазочного материала, пониженное или...
-
1. В настоящей работе дано описание нового транспортного протокола ARTCP, отличающегося от стандартного протокола TCP в нескольких основных аспектах....
-
Основные свойства системы - Обеспечение абонентской связи путем радиодоступа поселка Федоровка
Система цифровой беспроводной связи для фиксированных (стационарных) абонентов на базе стандарта CDMA. Поддержка всего спектра телекоммуникационных...
-
Фасетна система класифікації - Стиснення даних по методу Лемпеля-Зіва
Фасетна система класифікації на відміну від ієрархічної дозволяє вибирати ознаки класифікації незалежно як один від одного, так і від семантичного змісту...
Основные методы описания систем - Описание системы "автомобиль"