Системный подход - термин используется в первых работах для анализа сложных объектов. При его применении подчеркивалась необходимость исследования объекта с разных сторон, комплексно, не разделяя физические, химические, электрические и другие процессы. При этом понятие теории систем использовалось не строго и не исследовались вопросы соотнесения систем к классам, вопросы целеобразования. Это понятие системного подхода эквивалентно термину комплексные исследования, подход.( стр. 27 Садовский)
1. Уровни абстрактного описания систем.
1.
Итак, мы выделили два укрупненных этапа проведения системного анализа и как вы убедились, на первом этапе, после изучения предметной области, определения целей исследования и определения системы и окружающей среды, необходимо выбрать варианты представления (или описания) системы, чтобы на следующем этапе системного анализа эту систему описать тем или иным способом.
Так вот, в зависимости от того, какую цель преследуем мы при анализе системы, какими знаниями и представлениями о системе и процессе её функционирования мы реально обладаем, можно описать систему (т.е. построить её модель) на каком-то уровне абстракции. Чем больше знаний о системе и чем ближе к реальности мы описываем систему, тем ниже уровень абстрагирования. ММ у системы может быть сколь угодно много и, поэтому, для анализа системы с одной стороны необходим один уровень абстракции, а для получения ответов на другие вопросы- другой. Т.е., чтобы получить как можно больше знаний о системе, необходимо изучить её на всех целесообразных в данном случае уровнях абстракции. Из современных литературных источников в математике можно выделить две основные группы методов описания системы, в зависимости от уровня абстракции:
· высшие уровни описания систем:
1) символический (лингвистический) - самый высокий уровень абстракции;
2) теоретико-множественный;
3) абстрактно-алгебраический;
4) топологический.
· низкие уровни описания систем:
1) логико-математический;
2) теоретико-информационный;
3) динамический;
4) эвристический.
Рассмотрим подробнее:
Лингвистический уровень - наиболее абстрактный уровень описания систем. Все другие уровни могут быть получены из него, как частные случаи, путем конкретизации некоторых основных понятий. На этом уровне вводятся некоторые обобщенные понятия и правила оперирования с ними.
Совокупность символов и правил пользования ими образуют абстрактный уровень. Для описания систем формируются высказывания на данном языке, содержащие варьируемые переменные, называемые конституэтами, которые только при определенном их значении делают высказывания истинными.
Все высказывания делят на термы и функторы.
Термы (имена предметов,...) - высказывания, с помощью которых обозначают объекты исследования (подсистемы, элементы,...).
Функторы - высказывания, определяющие отношения между термами (связи,...). Если в качестве термов представить множества (множество элементов, подсистем), а с помощью функторов - отношения между множествами, мы перейдем к теоретико-множественному описанию системы.
Но на этих двух уровнях можно получить только наиболее общие сведения о процессе функционирования системы. Для более конкретных целей необходимо проводить анализ различных свойств реальных систем, что возможно только на более низких уровнях абстрагирования.
Так, если связи между элементами и подсистемами представить в виде однозначных функций (отображают элементы множества в самом множестве), то мы получим абстрактно-алгебраический уровень описания системы. Далее, если на элементах и подсистемах рассматриваемых множеств определить топологические структуры, то мы приходим к топологическому уровню описания систем (используется язык общей топологии, или гомологической топологии, алгебраической топологии и т.д.).
На логико-математическом уровне используют булеву алгебру, вводятся понятия состояния системы, входные и выходные сигналы. Используется для:
· формализации процесса функционирования автоматов;
· задания условий функционирования автоматов;
· изучения вычислений способности автоматов.
Понятие "автомат" (см. лекции стр. 81-82). Используются термины точного логико-математического языка: "предикат",... .
При теоретико-информационном уровне описания системы информация выступает как главное свойство объекта (элемента, подсистемы). При функционировании системы всегда происходит переработка, хранение, передача информации. Поэтому информация (как свойство) объектов порождает многообразие состояний объекта (системы, элемента, подсистемы) и запечатлевается при передаче от одного элемента к другому в структуре системы.
Способ:
Кодирование (стр.82) - отображение множества состояний источника информации во множество состояний носителя.
Код (стр.82) - образ состояния источника при выбранном способе кодирования. Если абстрагироваться от физической сущности носителей информации, то код - есть математическая модель.
Динамический уровень описания систем наиболее распространенный.
Эвристический уровень - для описания сложных систем, в которых присутствует человек и очень трудно формально описать эту систему.
Эврика – догадка, основанная на опыте решения родственных задач. Приходиться перебирать огромное количество вариантов решения.
Эвристика - прием, позволяющий сокращать количество просматриваемых вариантов при поиске решения задачи. (Этот прием не гарантирует наилучшего решения). Очень многое зависит от субъективных факторов: опыт, интуиция, знания,... .
Пример: Игра в шахматы. Перечесть, пересмотреть все варианты невозможно, происходит классификация ситуаций (варианты определения в классы, для каждого класса задач - решение), исходя из знаний и опыта часть классов отменяется и анализируются наиболее приемлемые и принимается решение (к этому классу).
Примеры искусственного интеллекта: эвристическое программирование (игры, переводы,...), ситуационное моделирование. На этом уровне для решения таких задач используются “эксперты” - опытные люди.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.