Основные понятия и определения

Содержание

Слайд 2

Основные понятия и определения Система — объединение элементов, образующих связное целое

Основные понятия и определения
Система — объединение элементов, образующих связное целое в

некотором заранее принятом смысле.
Искусственная система — созданная человеком совокупность объектов - элементов, взаимосвязанных некоторыми общими целями и режимами работы, характерными для этой совокупности.
Структура системы — устройство системы, определяемое составом основных частей системы, их взаимосвязью и взаиморасположением.
Слайд 3

Основные понятия и определения Элемент — объект, учитываемый внешними связями и

Основные понятия и определения
Элемент — объект, учитываемый внешними связями и не

разлагаемый на составные части, при этом внутренняя структура этих объектов не рассматривается и они учитываются лишь внешними характеристиками и свойствами.
Большая система — система, характеризуемая особыми, только им присущими свойствами.
Слайд 4

Эмерджентность — появление у искусственной системы новых свойств, которых нет у

Эмерджентность — появление у искусственной системы новых свойств, которых нет у

образующих ее элементов (реализация одного из положений диалектики о переходе количественных изменений в качественные).
Элементы большой системы имеют достаточно сложную внутреннюю структуру и рассматриваются как неделимые только если система анализируется в агрегированной форме.
При более детальном представлении ее элементы также обнаруживают сложную структуру и на каждом уровне рассмотрения агрегированные элементы представляют собой подсистемы большой системы и сама подсистема выступает в качестве системы по отношению к своим элементам.
Таких уровней в большая искусственная система может иметь много, образуя тем самым иерархическую структуру.

Основные понятия и определения

Слайд 5

Энергетика — большая искусственная система. Под структурой энергосистемы понимают ее основной

Энергетика — большая искусственная система. Под структурой энергосистемы понимают ее основной

состав — электрические станции и основную системообразующую электрическую сеть.
Динамическая система — система с изменяющимися во времени составом элементов и характеристиками, что обусловлено изменением требований, предъявляемых к системе. Динамическая система не имеет конечного, неизменного, установившегося состояния внутри любого конечного отрезка времени и, как правило, является развивающейся системой.
Статическая система — не обладает качествами изменчивости, в ней все неизменно во времени — условия тождества эффекта, издержки производства всей системы и каждого объекта, режим работы, состав и параметры объектов.
Статическая система — идеализация реальной динамической системы, используется как упрощение, если это не приводит к заметным ошибкам.

Основные понятия и определения

Слайд 6

Прогнозирование — предсказание исходов и изменений в развитии каких-либо событий, процессов,

Прогнозирование — предсказание исходов и изменений в развитии каких-либо событий, процессов,

явлений, научно обоснованное суждение о возможных состояниях объекта в будущем и альтернативных путях и сроках их осуществления. Человек — пассивно наблюдает за процессом и определяет будущие параметры системы из известных данных о настоящем и прошлом.
Планирование — выбор состава мероприятий и последовательности их осуществления в будущем для выполнения поставленной цели. Планирование предполагает активное вмешательство человека в процесс для придания ему требуемых свойств в будущем.
Оптимальное планирование — получение оптимального плана (наилучшего в заданном смысле) поведения системы (состава и сроков изменения параметров системы, определяющих оптимальное поведение системы ).

Основные понятия и определения

Слайд 7

Критерий — правило сравнения альтернатив, с помощью которого можно установить, соответствует

Критерий — правило сравнения альтернатив, с помощью которого можно установить, соответствует

ли полученное решение (план) заранее поставленной цели и дать сравнительную оценку качества различных планов в смысле большей или меньшей их близости к оптимальному плану при соблюдении условий тождества эффекта.
Условия тождества эффекта (УТЭ) — требования, предъявляемые к альтернативам в виде показателей выпускаемой продукции (заданных во времени количества и качества, а также возможных вариантов размещения пунктов производства и потребления)
Основные критерии — экономический, надежности, социально-политические, оборонные, демографические, экологические и др.

Основные понятия и определения

Слайд 8

Критериальный (целевой) функционал — математическое выражение критерия - число , которое

Критериальный (целевой) функционал — математическое выражение критерия - число , которое

принимает разные значения в зависимости от вида функции параметров состояния системы и параметров управления системы при интегрировании на отрезке времени 0 – Т

Основные понятия и определения

Оптимальное планирование соответствует экстремуму критериального целевого функционала .
Целевой критериальный функционал может иметь множество локальных экстремумов. Один экстремум, превосходящий все остальные — глобальный экстремум ( ).

Слайд 9

Математическая модель системы — математическое описание основных свойств системы - оригинала,

Математическая модель системы — математическое описание основных свойств системы - оригинала,

которые в совокупности достаточно полно и правильно характеризуют систему.
Математическая модель планирования состоит из критериального (целевого) функционала,
записанного с учетом характерных свойств системы и учитывающего общие свойства критерия для соответствующего класса задач, уравнений связи между параметрами системы и ограничений, указывающих допустимые пределы изменения параметров или некоторых их функций (функциональные ограничения).

Основные понятия и определения

Слайд 10

Управление — это совокупность воздействий на систему (или объект) с целью

Управление — это совокупность воздействий на систему (или объект) с целью

достижения заранее поставленной цели.
Оптимальное управление — наилучшее в каком - то заранее принятом смысле.

Основные понятия и определения

Слайд 11

Свойства больших искусственных систем Организованность и управляемость на основе адаптации и

Свойства больших искусственных систем

Организованность и управляемость на основе адаптации и эргатичности

— наличие упорядоченной структуры элементов, способность получать извне информацию и использовать ее для поддержания своей упорядоченности.
Если система получает и использует информацию в таком размере и такими способами, что повышает свою организованность, то такая система называется самоорганизующейся. Процесс самоорганизации тесно связан с адаптацией (эргатичностью).
Адаптация - способность приспосабливаться (адаптироваться) к меняющимся внешним условиям.
Эргатичность - адаптация системы к меняющимся внешним условиям при участии человека.
Слайд 12

2. Двойственность природы — одновременное наличие свойств детерминированности (поведение системы подчиняется

2. Двойственность природы — одновременное наличие свойств детерминированности (поведение системы подчиняется

определенным закономерностям) и вероятностых свойств (обилие случайных воздействий вносит в поведение систем долю неопределенности).
3. Иерархичность и взаимосвязанность с внешней средой. Все государство является большой системой, которую можно представить состоящей из подчиненных систем. Каждую из этих систем, которые также являются большими, можно разделить на подчиненные системы и т. д. В результате, народное хозяйство выглядит как некоторая иерархически построенная совокупность больших систем.

Свойства больших искусственных систем

Слайд 13

4. Многосубъективность — наличие различных субъектов системы управления, имеющих порой противоречивые

4. Многосубъективность — наличие различных субъектов системы управления, имеющих порой противоречивые

интересы.
5. Многокритериальность — интересы субъектов системы управления многообразны. Критерии являются выражением интересов субъектов.
6. Многообразие состояний, свойств и связей — следствие сложности структуры, многообразия элементов больших систем и связей между ними.

Свойства больших искусственных систем

7. Многовариантность функционирования и развития — возможность достижения целевого результата различными путями (следствие многообразия состояний и свойств большой системы).

Слайд 14

8. Динамизм развития — наличие многообразия элементов с переменными во времени

8. Динамизм развития — наличие многообразия элементов с переменными во времени

характеристиками, что является следствием изменения во времени требований, предъявляемых к системе Динамическая система не имеет конечного неизменного состояния внутри любого конечного отрезка времени и является развивающейся системой.
9. Устойчивость развития — множество противоречивых, изменяющихся во времени, внешних и внутренних воздействий приводит к отсутствию резких скачков в развитии (высокая инерционность БСЭ) .

Свойства больших искусственных систем

Слайд 15

Свойства больших искусственных систем являются причиной того, что «большая система» может

Свойства больших искусственных систем являются причиной того, что «большая система» может

быть изучена только на основе системного подхода и с применением системного анализа.

Системный подход - принцип исследования больших систем

Слайд 16

Принципы системного подхода Система рассматривается как единое целое, а не простая

Принципы системного подхода
Система рассматривается как единое целое, а не простая совокупность

ее элементов.
2. Система имеет иерархическую структуру.
3. Система представлена субъектами с общими и частными целями.
4. Изучение системы методами моделирования возможно только с учетом всех главных свойств системы и связи ее с окружающей средой.
5. Получаемые решения могут рассматриваться лишь как временные и должны корректироваться с учетом вновь появляющихся или не учтенных обстоятельств.

Системный подход - принцип исследования больших систем

Слайд 17

Системный анализ - реализация принципов системного подхода с применением методов анализа

Системный анализ - реализация принципов системного подхода с применением методов анализа

и выработки рекомендаций по развитию и функционированию больших систем.

Принципы решения задач развития больших систем энергетики

- параметры состояния системы;
- параметры управления системой;
- случайные внешние параметры.

Системный подход - принцип исследования больших систем

Слайд 18

Алгоритм применения системного анализа Определение информационных независимых (эндогенных) и зависимых (экзогенных)

Алгоритм применения системного анализа

Определение информационных независимых (эндогенных) и зависимых (экзогенных) параметров

состояния системы

2. Определение возможных параметров управления состоянием системы

3. Определение возможных случайных параметров, влияющих на состояние системы

Слайд 19

4. Определение вида модели и запись критериального векторного интегрального целевого функционала

4. Определение вида модели и запись критериального векторного интегрального целевого функционала


5. Определение возможных диапазонов варьирования информационных и случайных параметров состояния и управления системы

Алгоритм применения системного анализа

Слайд 20

6. Определение условий связи информационных и случайных параметров состояния и управления

6. Определение условий связи информационных и случайных параметров состояния и управления

системы

7. Оптимизация состояния системы и выработка рекомендаций по развитию или функционированию системы на базе поиска экстремума целевого функционала – критерия оптимальности

Алгоритм применения системного анализа