Пара лекций по Системному анализу

Лекционный курс по дисциплине «Системный анализ»

1.3. Большие и сложные системы. Классификация по степени ресурсной обеспечённости управления с использованием ЭВМ.

Необходимые ресурсы управления системой можно разделить на энергетические, материальные и информационные.

Ресурсы для управления	Степень обеспечённости ресурсами
	Полная	Недостаточная
Энергетические Материальные Информационные	Обычные Малые Простые	Энергокритичные Большие Сложные

Обычные системы – системы, энергетические затраты которых малы по сравнению с количеством энергии, потребляемой или производимой в самой системе.

Энергокритичные системы встречаются, когда энергетические затраты на управление сравнимы с общими затратами.

Материальные затраты – подразумевают время расчёта, объём памяти ЭВМ.

Если время расчёта задачи невелико, то такие системы называются малыми.

Если имеется очень сложная задача и необходимый расчёт получить к нужному моменту затруднительно, то система называется большой.

Способы перевода большой системы в малую (два способа).

1. Разработка более мощных ЭВМ (использование).

2. Осуществить декомпозицию многомерной задачи на совокупность задач с меньшей размерностью.

Информационные ресурсы – наличие различного программного обеспечения, математического описания.

Если информации для управления системой достаточно, то такую систему называют простой.

Если информации не хватает, нет надёжного обеспечения, то такая система называется сложной.

Перевод сложной системы в простую (2 способа).

1. Выяснить конкретную причину сложности, получить недостающую информацию и включить её в математическое описание системы или в модель.

2. Сменить цель

Бытовой прибор – простая, малая.

1.4. Устойчивость химикотехнологических систем.

Система считается устойчивой, если внешние малые возмущения не изменяют режимы системы, то есть приводят к столь же малым возмущениям выходных параметров.

1)

2) Модеи и моделирование.

2.1. Моделирование. Физическое и математическое моделирование.

Моделирование – косвенный метод исследования, в котором исследуется не сам объект, а некоторая вспомогательная система, называемая моделью.

Основное требование – это то, что при исследовании модель должна давать некоторую информацию об объекте.

Требования к моделям:

Наглядность построения,

доступность для воспроизведения и использования,

простота исследования,

сохранение информации, содержащейся в оригинале и получении новой информации.

Проблема моделирования состоит из трёх задач:

= Построение модели (творчество)

= Исследование модели

= Использование модели

2.1. Два основных вида моделирования:

- Физическое (предпочтительное)

- Математическое

Физическое моделирование – физическая модель (макет, экспериментальная установка).

Основой является «теория подобия» - устанавливаются безразмерные числа подобия. Известны дифференциальные уравнения.

Математическое моделирование (математическое описание процесса) – называется совокупность математических выражений, связывающих входные и выходные параметры системы.

Знаковая модель.

2.2. Классификация математических моделей.

По способу построения модели подразделяют на 3 группы:

= теоретические (аналитические). В основе лежат естественнонаучные законы физического моделирования.

= Экспериментально-статические. В основе – проведение эксперимента и его статическая обработка.

= Смешанные.

Процедура моделирования включает в себя следующие этапы:

= Построение модели или выбор её по заданным данным

= Экспериментальная проверка модели или её фрагментов на адекватность её свойств к реальному объекту

= Корректировка модели в случае необходимости

= Применение модели для моделирования интересующих свойств модели.

2.3. Моделирование по принципу «Чёрного ящика» (экспериментально-статический вид моделирования)

Моделью, по принципу «чёрного ящика», называют совокупность математических выражений, связывающих входные и выходные параметры системы на число экспериментальной основы, то есть, это моделирование предполагает, что имеется действующий объект, действующая система.

Эксперименты:

= Активный

= Пассивный (исследователь наблюдает за системой: безопасность). «-» - длительность проведения эксперимента.

Когда проводятся эксперименты по определённому плану – активный эксперимент.

Когда специальных экспериментов не ставится, а используются данные обычных режимов – то эксперименты пассивные.

2

Сайт студентов МГУИЭ

http://domovionok.narod.ru

Рузанов Леонид М-33 2006/2007