Изучение и описание живой и неживой системы с точки зрения классификации информационных систем
Северо-Казахстанский государственный университет
Кафедра информационных систем
Доклад
На тему: «Изучение и описание живой и неживой системы с точки зрения
классификации информационных систем»
Классификацию
систем можно осуществить по разным критериям. Ее часто жестко невозможно
проводить и она зависит от цели и ресурсов. Приведем основные способы
классификации (возможны и другие критерии классификации систем).
По отношению системы к окружающей среде:
1.
открытые (есть обмен с окружающей средой ресурсами);
2.
закрытые (нет обмена ресурсами с окружающей средой).
По происхождению системы (элементов, связей, подсистем):
3.
искусственные (орудия, механизмы, машины, автоматы, роботы и
т.д.);
4.
естественные (живые, неживые, экологические, социальные и т.д.);
5.
виртуальные (воображаемые и, хотя они в действ ительности реально
не существующие, но функционирующие так же, как и в случае, если бы они реально
существовали);
6.
смешанные (экономические, биотехнические, организационные и т.д.).
По описанию переменных системы:
1.
с качественными переменными (имеющие только лишь содержательное
описание);
2.
с количественными переменными (имеющие дискретно или непрерывно
описываемые количественным образом переменные);
3.
смешанного (количественно — качественное) описания.
По типу описания закона (законов) функционирования системы:
1.
типа «Черный ящик» (неизвестен полностью закон функционирования
системы; известны только входные и выходные сообщения системы);
2.
не параметризованные (закон не описан, описываем с помощью хотя бы
неизвестных параметров, известны лишь некоторые априорные свойства закона);
4.
типа «Белый (прозрачный) ящик» (полностью известен закон).
По способу управления системой (в системе):
1.
управляемые извне системы (без обратной связи, регулируемые,
управляемые структурно, информационно или функционально);
2.
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);
3.
с комбинированным управлением (автоматические, полуавтоматические,
автоматизированные, организационные).
Под регулированием понимается коррекция управляющих параметров по
наблюдениям за траекторией поведения системы — с целью возвращения
системы в нужное состояние (на нужную траекторию поведения системы; при этом
под траекторией системы понимается последовательность принимаемых при
функционировании системы состояний системы, которые рассматриваются как
некоторые точки во множестве состояний системы).
Пример. Рассмотрим экологическую систему «Озеро». По отношению
системы к окружающей среде - 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, типа «Черный
ящик» (неизвестен полностью закон функционирования системы; известны только
входные и выходные сообщения 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.
По способу управления системой - управляемая 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)
Система называется сложной, если в ней не хватает ресурсов
(главным образом, — информационных) для эффективного описания
(состояний, законов функционирования) и управления
системой — определения, описания управляющих параметров или для
принятия решений в таких системах.
Сложными системами являются, например, химические реакции, если их
рассматривать на молекулярном уровне; клетка биологического образования,
рассматриваемая на метаболическом уровне; мозг человека, если его рассматривать
с точки зрения выполняемых человеком интеллектуальных действий; экономика, рассматриваемая
на макроуровне (т.е макроэкономика); человеческое общество — на
политико-религиозно-культурном уровне;
Пример. 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 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).
ЭВМ (особенно, — пятого поколения) можно отнести к сложным
системам, если ее рассматривать как средство получения знаний.
Список используемой
литературы
1. «ABIS. Информационные
системы на основе действий» В.Ивлева и Т.Поповой. Издательство «1С-Паблишинг»,
245 стр., 2005
2. Перспективные
технологии информационных систем. М. Р. Когаловский Издательство: ДМК Пресс;
Компания АйТи Год издания: 2003 г.Страниц: 288
3. Антонов А.В. Системный
анализ. — М.: Высшая школа, 2004. — 454 с.
4. Волкова В.Н., Денисов
А.А. Основы теории систем и системного анализа. — СПб.: СПбГТУ,
1997.