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);

3. параметризованные (закон известен с точностью до параметров и его возможно от ADE нести к некоторому классу зависимостей);

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.