Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Кафедра инженерной психологии и эргономики
Л. П. Пилиневич, К. Д. Яшин
ОБЩАЯ ТЕОРИЯ СИСТЕМ
Методические указания для студентов специальности: 1-58 01 01 – «Инженерно-психологическое обеспечение информационных технологий» заочной формы обучения
Минск 2012
УДК [004. 8+ 681.5] (076.5)
ББК 32.813я73+32.965я73
П 32
Рецензент:
Начальник отдела естественных и технических наук ВАК РБ, доктор технических наук Тумилович М.В.
| П32 | Пилиневич Л. П., Яшин К. Д. Общая теория систем: методические указания для студ. заоч. формы обуч. по спец. 1-58 01 01 – «Инженерно-психологическое обеспечение информационных технологий»/ Л. П. Пилиневич, К. Д. Яшин – Минск.: БГУИР, 2012. – 31с. |
Методические указания содержат программу курса «Общая теория систем», задания для выполнения лабораторных работ и методические указания к их выполнению, задания для выполнения контрольной работы и методические указания к ее выполнению, задания для курсовой работы и методические указания по ее выполнению.
УДК [004. 8+ 681.5] (076.5)
ББК 32.813я73+32.965я73
Л. П. Пилиневич,
К. Д. Яшин
ISBN 978-985-488-588-9 УО «Белорусский государственный
университет информатики и
радиоэлектроники», 2012
СОДЕРЖАНИЕ
| Введение………………………………………………………….... 1. Программа теоретического курса……………………………………. 2. Лабораторные работы………………………………………………… 3. Темы контрольных работ…………………………………………….. 4. Вопросы на экзамен…………………………………………………... 5. Темы курсовых работ……………………………………………….... 6. Рекомендуемая литература…………………………………………... Приложение А………………………..………………………….... Приложение Б.………………………………………….………..... Приложение В……………………………..…………………….... | 4 5 6 12 13 14 18 19 20 21 |
Введение
Современный этап развития науки включает две тенденции – дифференциацию и интеграцию знаний. Сегодня накопление знаний приобрело лавинообразный характер, возникает множество новых научных и технических дисциплин, поэтому основной задачей общей теории систем является подвести единую теоретико-методологическую базу под целые комплексы дисциплин. Общая теория наук включает основные фундаментальные понятия целого ряда наук, позволяет глубже познать сущность природных и общественных явлений и описать их точным языком, а также применять на практике наиболее эффективные и оптимальные методы синтеза сложных систем для их изучения, управления и создания, новых с заданными характеристиками. Главной целью общей теории систем является выяснение законов, определяющих принципы образования, поведения и развития систем, где под системой будем считать совокупность элементов, объединенных связями, функциональной средой и целью существования, которая обладает интегративным (эмерджентным) свойством.
Цель преподавания дисциплины – ознакомление студентов с особенностями системного подхода при изучении, построении и управлении сложных систем, в частности, электронных систем.
Задачи изучения дисциплины следующие: в результате изучения дисциплины студенты должны знать: основные определения, свойства и классификацию систем; основные понятия и свойства многоуровневых иерархических структур; принципы оптимизации систем; основы языков описания выбора. Студенты должны уметь: строить модели «чёрный ящик», состава системы и структуры системы; строить структурные схемы систем; устанавливать способы устранения недостатков системы; строить классификацию данных систем, иметь представление о возникновении и развитии системных представлений, а также роли системных представлений в практической деятельности инженера.
Основным методом изучения материала курса является самостоятельная работа с литературой. При этом рекомендуется конспектировать наиболее значимые положения, подходы, утверждения и определения. Конспект поможет систематизировать усваиваемый материал и окажется полезным при подготовке к экзамену. Содержание тем раскрывается в рабочей учебной программе.
Дисциплиной предусмотрено выполнение одной курсовой, одной контрольной и четырёх лабораторных работ.
Номер курсовой и контрольной работы определяется следующим образом: берётся число, образованное двумя последними цифрами зачётной книжки. Например, номер зачётной книжки 000901-10 – номер задания 10. Это число соответствует заданию №10 контрольной и курсовой работы, приведённых в учебной рабочей программе соответствующих перечнях.
Отправка выполненных работ осуществляется простой бандеролью по адресу: 220013, г. Минск, ул. П. Бровки, 6. БГУИР, деканат ФЗО.
1 Программа теоретического курса
| № пп | Название темы | Содержание |
| 1 | 2 | 3 |
| 1. | Введение | Основные причины возникновения общей теории систем. Цель и основные задачи дисциплины «Общая теория систем» |
| 2. | Тема 1. Наиболее общие понятия и принципы общей теории систем. | Понятие и краткая характеристика систем. Особенности организации и динамики систем. Общие принципы системного анализа и синтеза. |
| 3. | Тема 2. Общие принципы моделирования систем. | Понятие и краткая характеристика моделей. Классификация моделей и методов моделирования. Основные требования к моделям и их противоречивость. Модель «чёрный ящик». Модель состава. Структурная модель системы. Представление систем в виде графов. |
| 4. | Тема 3. Математическое моделирование систем | Преимущества математического описания систем. Контроль правильности математической модели. Примеры построения математических моделей для решения задач. |
| 5. | Тема 4. Классификация систем | Назначение классификации. Проблема построения классификации систем. Сущностная классификация. |
| 6. | Тема 5. Иерархия систем | Понятие иерархии систем. Правила разбиения системы на подсистемы. Понятие иерархической структуры. Понятие об иерархической лестнице. Цели иерархической системы. Вертикальная соподчинённость. Право вмешательства. Взаимозависимость действий. Иерархическая система управления. Первоочередные задачи автоматических систем управления. Иерархические системы в крупных автоматизированных комплексах. Основные функции системы управления сталелитейным заводом. |
| 7. | Тема 6. Основные виды иерархий систем | Основные виды иерархий. Страты. Уровни описания или абстрагирования. Слои. Уровни сложности принимаемого решения. Эшелон. Организационный уровень. Связь между различными понятиями уровня. |
| 8. | Тема 7. Выбор. Принятие решений. | Выбор, как реализация цели. Множественность задач выбора. Критериальный язык описания выбора. Сведение многокритериальной задачи к однокритериальной. Условная максимизация. Метод уступок. Поиск альтернативы с заданными свойствами. Нахождение паретовского множества. Описание выбора на языке бинарных отношений. |
| 9. | Тема 8. Экспертные методы выбора. | Метод «мозговой атаки». Метод «сценариев». Метод «Деловые игры». Метод «совещаний». Метод «суда». Метод «Дельфи». Метод «большинства». |
| 10. | Тема 9. Оптимальные линейные системы. | Факторы, определяющие целесообразность использования того или иного критерия. Этапы изучения оптимальных систем. Критерии оптимальности. Ограничения оптимальных систем. Оптимизация систем путём подбора их параметров. |
| 11. | Тема 10. Проблемы проектирования, внедрения и управления системами. | Сущность проекта. Способы представления проекта. Основные этапы проектирования. Управленческая деятельность в свете системных идей. |
| 12. | Тема 11. Новые технологии проектирования и анализа систем. | Новые информационные технологии. Технология баз данных. Технологии хранилищ данных. Технологии хранилищ данных и интеллектуального анализа данных. Технология электронной почты. |
2 ЛАБОРАТОРНЫе РАБОТы
Лабораторная работа №1. Построение модели «черный ящик»
Рассмотрим построение модели «черный ящик» на примере системы "наручные часы". Главной целью данной системы является показание времени в произвольный момент и удобство ношения на запястье. Учитывая, что выходы соответствуют конкретизации цели, фиксируем в качестве выхода показание времени в произвольный момент, а в качестве входа – зрение человека и циферблат.
Данный вход и выход относятся ко всем часам, а не только к нашим наручным часам. Чтобы выполнить цель полностью, вносим следующее добавление (вход): запястье – ремешок или браслет и (выход): удобство ношения часов на запястье. Можно добавить и еще один вход: химический состав материалов и выход: удовлетворение требований санитарии и гигиены, так как не любое крепление часов на руке допустимо с этой точки зрения.
Далее, представив себе условия эксплуатации часов, можно добавить вход: механические удары, влага, пыль; выход: достаточная в бытовых условиях прочность, пылевлагонепроницаемость. Затем, расширив понятие "условия эксплуатации часов", добавим еще два выхода: достаточную для бытовых нужд точность; легкость прочтения показаний часов при беглом взгляде на циферблат.