Системная инженерия - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Системная инженерия. Доклад-сообщение содержит 229 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

СИСТЕМНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ ВВЕДЕНИЕ 130831

Слайд 2

Описание слайда:

Системная инженерия. Определение. Системная инженерия - междисциплинарный подход, определяющий полный набор технических и управленческих усилий, необходимых для преобразования совокупности потребностей клиента, ожиданий и ограничений в решения и для поддержки этих решений на протяжении их жизни Это включает определение показателей назначения, интеграцию инженернотехнических специалистов в работу по формированию архитектуры, выявление необходимых процессов ЖЦ, позволяющих сбалансировать экономические, временные и функциональные требования

Слайд 3

Описание слайда:

Системная инженерия. ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ.

Слайд 4

Описание слайда:

Возникновение системной инженерии Рост масштабов и усложнение способов организации деятельности по созданию систем, повышение ответственности за её результаты, быстрое возрастание сложности возникающих при этом научных, технических и управленческих проблем привели к появлению в середине ХХ века новой прикладной системной методологии - системной инженерии (systems engineering) Сегодня мировое академическое и индустриальное сообщества признают системную инженерию в качестве методологической основы, позволяющей установить устойчивую, сквозную связь между миссией, стратегическими целями, конкретными задачами и измеримыми результатами инженерной деятельности по созданию систем любых классов и назначения В нашей стране работы в области системотехники (systems engineering) начались в 60-х и активно велись до середины 80-х годов XX века

Слайд 5

Описание слайда:

Слайд 6

Описание слайда:

Методология системной инженерии по А. Холлу В 1962 году А. Холл впервые описал методологию системной инженерии, определив её, как организованную творческую технологию и выделив в качестве основы три положения: 1. Системная инженерия многоаспектна, и этот факт должен быть обязательно отражен при определении её предмета 2. В основу деятельности системного инженера должно быть положено понимание, что целью всего процесса системной инженерии является оптимальное проведение функциональных границ между человеческими интересами, системой и её окружением. В самом же окружении выделяются три главных составных части: физическое и техническое окружение деловое и экономическое окружение социальное окружение

Слайд 7

Описание слайда:

Методология системной инженерии по А.Холлу. Продолжение. 3. Системная инженерия уделяет первостепенное внимание исследованию потребностей, в основе которого должно лежать использование передовых экономических теорий, учет потребностей рынка и возможность изменения этих потребностей как сейчас, так и в будущем.

Слайд 8

Описание слайда:

СИСТЕМНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ И ПОДГОТОВКА ИНЖЕНЕРНЫХ КАДРОВ. Начало подготовки по системной инженерии. Впервые курс системной инженерии был, вероятно, прочитан в Массачусетском технологическом институте в 1950 году тогдашним руководителем департамента системной инженерии корпорации Bell Labs Д. Гилменом (G. W. Gilman). В 1960 году проф. У. Уимор основал в университете Аризоны первую в мире кафедру системной инженерии, которая успешно работает до сегодняшнего дня В 1969 год проф. Ф.Е. Темников создал в МЭИ первую в СССР кафедру системотехники.

Слайд 9

Описание слайда:

Программы подготовки специалистов по системной инженерии Программы подготовки по системной инженерии для дипломированных специалистов (Systems Engineering Graduate Programs) сегодня реализуют более двухсот зарубежных университетов, включая примерно 50 европейских вузов, около 70 университетов из США и примерно 100 университетов из других стран Если добавить программную инженерию, то общее число подобных вузов приблизится к пятистам.

Слайд 10

Описание слайда:

Подготовка системных инженеров в США По данным INCOSE в США подготовка по системной инженерии ведется в рамках 11 программ подготовки бакалавров, 27 программ подготовки магистров и 10 программ подготовки аспирантов. Основной акцент в этих программах делается на технических процессах ЖЦ систем. При подготовке учитывается, что сегодняшние выпускники будут вести профессиональную работу вплоть до 2050-2060 годов.

Слайд 11

Описание слайда:

Реализация образовательных программ по системной инженерии При реализации образовательных программ по системной инженерии используются, главным образом, две модели: 1. В центр внимания помещаются системные проблемы создания сложных инженерных объектов - теория и практика системной инженерии становятся в этом случае ядром всей образовательной программы, а её отдельные разделы рассматриваются в различных курсах. 2. В центр внимания помещаются проблемы инженерной деятельности в отдельной предметной области (строительство, энергетика, транспорт, коммуникации и т.д.) - системная инженерия в этом случае является курсом, поддерживающим основную образовательную программу.

Слайд 12

Описание слайда:

Основные профессиональные компетенции системного инженера Зарубежные специалисты среди важнейших профессиональных компетенций системного инженера выделяют: Способность управлять требованиями на всех уровнях системной иерархии. Владение методами и инструментами анализа систем, включая анализ надежности, анализ рисков, анализ технико-экономических характеристик и т.п. Владение методами и инструментами разработки систем, включая архитектурный подход. Владение методами и инструментами анализа процессов, включая анализ качества и анализ зрелости.

Слайд 13

Описание слайда:

5. Владение методами и инструментами проектирования процессов. 6. Способность реализовывать интегрированные системные решения, учитывающие гетерогенность и возможную распределенность элементов, составляющих систему. 7. Способность организовывать и проводить испытания систем и анализировать результаты испытаний. 8. Способность налаживать эффективное человеко-машинное взаимодействие. 9. Способность управлять изменениями.

Слайд 14

Описание слайда:

Подготовка системных инженеров в нашей стране По инициативе проф. Г.Н. Поварова в нашей стране, начиная с 1962 г., начали издаваться переводы лучших зарубежных книг по системной инженерии

Слайд 15

Описание слайда:

По инициативе проф. Ф.Е. Темникова в 1969 г. в МЭИ была организована первая в стране кафедра по подготовке инженеров - системотехников. Научные исследования, проводимые на кафедре, были связаны с решением проблем управления организационными системами и принципами создания автоматизированных систем управления.

Слайд 16

Описание слайда:

С 1977 г. квалификация «инженер-системотехник» присваивается специалистам в области проектирования систем управления и ЭВМ. В середине 80-х годов кафедры системотехники функционировали более чем в 30 вузах. В отличие от Systems Engineering термин системотехника стал у нас пониматься, как термин технический, применимый в сфере техники и технологий. Суть системной инженерии, как междисциплинарного подхода и методики, оказалась в значительной степени утраченной.

Слайд 17

Описание слайда:

Включение системной инженерии в учебные планы Активному включению системной инженерии в учебные планы технических вузов страны мешает несколько факторов, среди которых: - отсутствие видения перспектив развития подготовки инженеров; - отсутствие инфраструктуры, включая необходимое учебно-методическое и нормативно-техническое обеспечение; - отсутствие квалифицированных преподавателей.

Слайд 18

Описание слайда:

Формирование новой культуры разработки систем Силами международного инженерного и академического сообщества системная инженерия успешно развивается на протяжении 60 лет, особенно быстрый прогресс наблюдается в последние 10-15 лет. Разработана и успешно апробирована совокупность теоретических и практических рекомендаций по созданию сложных систем и управлению их жизненным циклом (ЖЦ). Близок к завершению процесс формирования интегрированной системы международных стандартов и лучших практик, обеспечивающих поддержку деятельности по созданию эффективных систем.

Слайд 19

Описание слайда:

Активно разрабатывается аналитический программный инструментарий для помощи в практической реализации этих правил и положений. У нас на глазах формируется новая культура разработки систем, которая в самом ближайшем будущем станет общепризнанной основой современных инженерных практик и инженерной подготовки.

Слайд 20

Описание слайда:

Потерянное поколение В нашей стране за последние 20 лет мы по существу потеряли целое поколение специалистов-разработчиков систем У этого «потерянного поколения» отсутствует опыт участия в крупных системных разработках, нарушена связь с живыми носителями информации в этой области. Это поколение по существу не получило базовой, фундаментальной подготовки, отвечающей требованиям сегодняшнего дня и мировому уровню развития технологий, у заметной части этого поколения нет достаточного представления о достижениях мировой науки и инженерной мысли в области создания сложных систем.

Слайд 21

Описание слайда:

Профиль современной системной инженерии

Слайд 22

Описание слайда:

Стандарты системной инженерии

Слайд 23

Описание слайда:

Профиль инженерных практик в современных стандартах Примерный профиль управления ЖЦ программных средств по ISO/IEC12207

Слайд 24

Описание слайда:

Обеспечение инженерных практик в организации

Слайд 25

Описание слайда:

Примеры лучших практик Достижения системной инженерии в практике проектов используют ведущие мировые организации и компании, занятые заказом, сопровождением и созданием систем, среди них: US Department of Defense US Federal Aviation Administration (FAA) National Aeronautics and Space Administration (NASA) MITRE Corporation Boeing BAE Systems NATO Полученные результаты отражаются в Руководствах, содержащих описание лучших практик

Слайд 26

Описание слайда:

Управление жизненным циклом в НАСА

Слайд 27

Описание слайда:

Инженерия мега-систем 1. Инженерия системы систем - это процесс планирования, анализа, организации и интеграции возможностей многообразия существующих и вновь создаваемых систем в возможности системы систем, которые всегда превышают сумму возможностей входящих в нее частей. 2. Ключевое значение для подобного процесса имеет деятельность по выявлению, разработке и применению стандартов, которые обеспечивают интероперабельность между системами, разработанными в рамках различных проектов и с применением различных подходов.

Слайд 28

Описание слайда:

Слайд 29

Описание слайда:

Слайд 30

Описание слайда:

Национальные компании и системная инженерия Ряд отечественных компаний, заинтересованных в работе на глобальном рынке, стал внедрять в последние 2-3 года современные технологии управления жизненным циклом сложных систем и проявлять интерес к повышению квалификации в области системной инженерии своих сотрудников

Слайд 31

Описание слайда:

Слайд 32

Описание слайда:

Некоторые особенности современной отечественной практики 1. Повышенное внимание к проблеме в последние 2-3 года. 2. Отсутствие комплексного подхода с акцентом на отдельные процессы ЖЦ, в частности, процессы управления требованиями, информацией и конфигурацией.

Слайд 33

Описание слайда:

Международный совет по системной инженерии INCOSE - международная организация, сосредоточенная на развитии методологии и практики системной инженерии в интересах промышленности, науки и образования, а также государственных структур В составе INCOSE около 10000 индивидуальных членов, 60 коллективных членов из различных стран, 30 рабочих групп (управление требованиями, управление рисками, управление затратами, архитектура систем, технологии жизненного цикла, верификация и валидация, стандарты и.т.п.), а также 60 отделений, действующих по всему миру INCOSE поддерживает сеть обучения, повышения квалификации и сертификации в области системной инженерии, которая оказывает существенное влияние на стандарты, государственную политику, и университетские образовательные программы Российское отделение INCOSE функционирует с 2009 года и насчитывает около 50 членов.

Слайд 34

Описание слайда:

Партнеры INCOSE Среди ключевых партнеров INCOSE по профессиональной деятельности: Институт инженеров электротехники и электроники (The Institute of Electrical and Electronics Engineer - IEEE); Группа по управлению объектами (Object Management Group - OMG); Американский институт аэронавтики и астронавтики (American Institute of Aeronautics and Astronautics - AIAA); Национальная ассоциация оборонной промышленности США (National Defense Industrial Association - NDIA).

Слайд 35

Описание слайда:

Системная инженерия – это раздел инженерной науки, «синтезирующий целое как совокупность взаимосвязанных деталей, и рассматривающий общую проблему с учетом изменчивости ее составных частей во всех аспектах – от социального до технологического».

Слайд 36

Описание слайда:

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ СИСТЕМНОЙ ИНЖЕНЕРИИ ISO/IEC 15288:2002 Информационная технология СИСТЕМНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ Процессы жизненного цикла систем Information technology. System engineering. System life cycle processes

Слайд 37

Описание слайда:

Создание сложных ИС на уровне мировых стандартов требует овладения лучшими практиками современной системной инженерии (system engineering) и управления жизненным циклом больших производств. Реализация крупных инженерных проектов на обеспечивающем международную конкурентоспособность уровне сегодня требует владения технологиями организационного меделирования, управления и интеграции информации, управления портфелями проектов. Комплексное освоение таких технологий осуществляется в рамках внедрения в практику стандартов ISO/IEC, освоения компьютерных систем управления инженерными данными

Слайд 38

Описание слайда:

Методы системной инженерии позволяют задать единую структуру для установления и развития связей и кооперации между сторонами, создающими и использующими современные системы и управляющими ими, на основе моделирования, и реализации общих процессов, составляющих ЖЦ систем, с возможностью для их оценки и совершенствования. Кроме того, в рамках системной инженерии формируется единый методологический базис для описания всех процессов ЖЦ систем, куда, согласно стандарту ISO/IEC 15288:2008, входят 4 группы процессов – технические, проектные, организационного обеспечения проектов (процессы предприятия) и соглашения.

Слайд 39

Описание слайда:

Слайд 40

Описание слайда:

Системная инженерия применяется для решения проблем, связанных с ростом сложности рукотворных систем. Стандарт ISO 15288, описывающий методы системной инженерии, предписывает иметь описание жизненного цикла системы и его практик. Такое описание требуется для успешного продвижения системы по жизненному циклу. Но стандарт не указывает на методы, с помощью которых требуется создавать подобное описание. Целью данного обзора является рассмотрение существующих подходов к описанию жизненного цикла и его практик.

Слайд 41

Описание слайда:

Возможный вариант ЖЦ проекта разработки ИС

Слайд 42

Описание слайда:

Настоящий стандарт устанавливает общие основы для описания жизненного цикла систем, созданных людьми, определяет детально структурированные процессы и соответствующую терминологию. Определенные совокупности этих процессов могут быть реализованы на любом иерархическом уровне структуры системы. Выбранные из этих совокупностей процессы могут быть использованы в течение всего жизненного цикла системы для реализации и управления отдельными стадиями жизненного цикла, что осуществляется путем вовлечения всех участников, заинтересованных в достижении конечной цели — удовлетворенности заказчиков.

Слайд 43

Описание слайда:

В настоящем стандарте представлены также процессы, которые поддерживают определение, контроль и совершенствование процессов жизненного цикла внутри организации или в рамках какого-либо проекта. Организации и проекты могут применять эти процессы при приобретении и поставке систем. Настоящий стандарт распространяется на системы, которые созданы человеком и состоят из одного или нескольких следующих элементов: технические средства, программные средства, люди, процессы (например, процесс оценки), процедуры (например, инструкции оператора), основные средства и природные ресурсы (например, вода, объекты живой природы, минералы).

Слайд 44

Описание слайда:

Настоящий стандарт применим к полному жизненному циклу системы, включая замысел, разработку, производство, эксплуатацию и снятие с эксплуатации, а также приобретение и поставку систем, осуществляемых внутри или вне организации. Процессы жизненного цикла, представленные в стандарте, могут применяться однократно, многократно и рекурсивно по отношению к системе и ее элементам.

Слайд 45

Описание слайда:

ТЕРМИНЫ Приобретающая сторона (acquirer): Правообладатель, который приобретает или получает продукт или услугу от поставщика. П р и м е ч а н и е — Другими широко используемыми терминами, обозначающими это понятие, являются покупатель, заказчик, плательщик. Приобретающая сторона может быть одновременно владельцем, пользователем или эксплуатирующей организацией.

Слайд 46

Описание слайда:

ТЕРМИНЫ Деятельность (activity): Совокупность действий, в результате которых расходуются время и ресурсы и выполнение которых необходимо для достижения или содействия достижению одного или нескольких результатов. Соглашение (agreement): Взаимное признание сроков и условий, в соответствии с которыми осуществляются рабочие отношения.

Слайд 47

Описание слайда:

ТЕРМИНЫ Базовая линия (baseline): Спецификация или продукт, которые были официально рассмотрены и согласованы, чтобы впоследствии служить основой для дальнейшего развития, и которые могут быть изменены только посредством официальных и контролируемых процедур изменения.

Слайд 48

Описание слайда:

ТЕРМИНЫ Обеспечивающая система Enabling system): Система, которая служит дополнением к рассматриваемой системе на протяжении стадий ее жизненного цикла, но необязательно вносит непосредственный вклад в ее функционирование. П р и м е ч а н и я Например, когда рассматриваемая система вступает в стадию производства, требуется обеспечивающая производственная система. Каждая обеспечивающая система имеет свой собственный жизненный цикл. Настоящий стандарт может применяться для любой обеспечивающей системы, если она представляется как рассматриваемая система.

Слайд 49

Описание слайда:

ТЕРМИНЫ Предприятие (enterprise): Часть организации, отвечающая за приобретение и поставку продукции и (или) услуг в соответствии с соглашениями. П р и м е ч а н и е — Организация может входить в состав нескольких предприятий, а предприятие может включать в себя одну или несколько организаций.

Слайд 50

Описание слайда:

ТЕРМИНЫ Модель жизненного цикла (life cycle model): Структурная основа процессов и действий, относящихся к жизненному циклу (ЖЦ), которая также служит в качестве общей ссылки для установления связей и взаимопонимания сторон. Оператор (operator): Лицо или организация, которые вносят вклад в реализацию функциональных возможностей системы и применяют знания, умение и процедуры при выполнении определенной функции. П р и м е ч а н и я Роль оператора и роль пользователя могут выполняться одновременно или последовательно одним и тем же человеком или организацией. Некоторые операторы в сочетании с их знаниями, умением и выполняемыми процедурами могут рассматриваться как элемент системы.

Слайд 51

Описание слайда:

ТЕРМИНЫ Организация (organization): Группа работников и необходимых средств с распределением ответственности, полномочий и взаимоотношений. Процесс (process): Совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих видов деятельности, преобразующих входы в выходы. Проект (project): Попытка действий с определенными начальной и конечной датами, предпринимаемая для создания продукта или услуги в соответствии с заданными ресурсами и требованиями. П р и м е ч а н и я Проект может рассматриваться как уникальный процесс, включающий в себя координируемые и контролируемые действия, и может быть комбинацией действий из процессов проекта и технических процессов, определенных в настоящем стандарте.

Слайд 52

Описание слайда:

ТЕРМИНЫ Ресурс (resource): Активы (организации), которые используются или потребляются в ходе выполнения процесса. П р и м е ч а н и я Ресурсы могут включать в себя такие разнообразные объекты, как персонал, оборудование, основные средства, инструменты, а также коммунальные услуги: энергию, воду, топливо и инфраструктуру средств связи. Ресурсы могут быть многократно используемыми, возобновляемыми или расходуемыми.

Слайд 53

Описание слайда:

ТЕРМИНЫ Стадия (stage): Период в пределах жизненного цикла системы, относящийся к состоянию системного описания или непосредственно к самой системе. П р и м е ч а н и я Стадии относятся к периодам значительного продвижения системы и достижения запланированных сроков на протяжении жизненного цикла. Стадии могут перекрывать друг друга.

Слайд 54

Описание слайда:

ТЕРМИНЫ Правообладатель (stakeholder): Сторона, имеющая право, долю или претензии на систему или на владение ее характеристиками, удовлетворяющими потребности и ожидания этой стороны. Поставщик (supplier): Организация или лицо, которые вступают в соглашение с приобретающей стороной на поставку продукта или услуги.

Слайд 55

Описание слайда:

ТЕРМИНЫ Система (system): Комбинация взаимодействующих элементов, организованных для достижения одной или нескольких поставленных целей. П р и м е ч а н и я Система может рассматриваться как продукт или как совокупность услуг, которые она обеспечивает. На практике интерпретация данного термина зачастую уточняется с помощью ассоциативного существительного, например, система самолета. В некоторых случаях слово «система» может заменяться контекстным синонимом, например, самолет, хотя это может впоследствии затруднять восприятие системных принципов.

Слайд 56

Описание слайда:

ТЕРМИНЫ Элемент системы (system element): Представитель совокупности элементов, образующих систему. П р и м е ч а н и е — Элемент системы является отдельной частью системы, которая может быть создана для выполнения заданных требований. Рассматриваемая система (system-of-interest): Система, жизненный цикл которой рассматривается в рамках настоящего стандарта. Жизненный цикл системы (system life cycle): Развитие рассматриваемой системы во времени, начиная от замысла и заканчивая списанием.

Слайд 57

Описание слайда:

ТЕРМИНЫ Пользователь (user): Лицо или группа лиц, извлекающих пользу в процессе применения системы. П р и м е ч а н и е — Роль пользователя и роль оператора может выполняться одновременно или последовательно одним и тем же лицом или организацией.

Слайд 58

Описание слайда:

ТЕРМИНЫ Валидация (validation): Подтверждение на основе представления объективных свидетельств того, что требования, предназначенные для конкретного использования или применения, выполнены. П р и м е ч а н и е — Валидация в контексте жизненного цикла системы является совокупностью действий, гарантирующих и обеспечивающих уверенность в том, что система способна выполнять заданные функции в соответствии с установленными целями и назначением в конкретных условиях функционирования.

Слайд 59

Описание слайда:

ТЕРМИНЫ Верификация (verification): Подтверждение на основе представления объективных свидетельств того, что установленные требования были выполнены. П р и м е ч а н и е — Верификация в контексте жизненного цикла системы является совокупностью действий по сравнению полученного результата жизненного цикла системы с требуемыми характеристиками для этого результата. Результатами жизненного цикла могут являться (но не ограничиваются только ими) установленные требования, описание проекта и непосредственно система.

Слайд 60

Описание слайда:

Верификация и валидация являются видами деятельности, направленными на контроль качества программного обеспечения и обнаружение ошибок в нем. Имея общую цель, они отличаются источниками проверяемых в их ходе свойств, правил и ограничений, нарушение которых считается ошибкой.

Слайд 61

Описание слайда:

Верификация проверяет соответствие одних создаваемых в ходе разработки и сопровождения ПО артефактов другим, ранее созданным или используемым в качестве исходных данных, а также соответствие этих артефактов и процессов их разработки правилам и стандартам. В частности, верификация проверяет соответствие между нормами стандартов, описанием требований (техническим заданием) к ПО, проектными решениями, исходным кодом, пользовательской документацией и функционированием самого ПО. Кроме того, проверяется, что требования, проектные решения, документация и код оформлены в соответствии с нормами и стандартами, принятыми в данной стране, отрасли и организации при разработке ПО, а также - что при их создании выполнялись все указанные в стандартах операции, в нужной последовательности.

Слайд 62

Описание слайда:

Валидация проверяет соответствие любых создаваемых или используемых в ходе разработки и сопровождения ПО артефактов нуждам и потребностям пользователей и заказчиков этого ПО, с учетом законов предметной области и ограничений контекста использования ПО. Эти нужды и потребности чаще всего не зафиксированы документально - при фиксации они превращаются в описание требований, один из артефактов процесса разработки ПО. Поэтому валидация является менее формализованной деятельностью, чем верификация. Она всегда проводится с участием представителей заказчиков, пользователей, бизнес-аналитиков или экспертов в предметной области - тех, чье мнение можно считать достаточно хорошим выражением реальных нужд и потребностей пользователей, заказчиков и других заинтересованных лиц. Методы ее выполнения часто используют специфические техники выявления знаний и действительных потребностей участников. Валидация проверяет соответствие любых создаваемых или используемых в ходе разработки и сопровождения ПО артефактов нуждам и потребностям пользователей и заказчиков этого ПО, с учетом законов предметной области и ограничений контекста использования ПО. Эти нужды и потребности чаще всего не зафиксированы документально - при фиксации они превращаются в описание требований, один из артефактов процесса разработки ПО. Поэтому валидация является менее формализованной деятельностью, чем верификация. Она всегда проводится с участием представителей заказчиков, пользователей, бизнес-аналитиков или экспертов в предметной области - тех, чье мнение можно считать достаточно хорошим выражением реальных нужд и потребностей пользователей, заказчиков и других заинтересованных лиц. Методы ее выполнения часто используют специфические техники выявления знаний и действительных потребностей участников.

Слайд 63

Описание слайда:

Различие между верификацией и валидацией

Слайд 64

Описание слайда:

Процессы жизненного цикла системы ISO/IEC 15288:2002 Процессы жизненного цикла системы подразделяются на четыре группы процессов: процессы соглашения; процессы предприятия; процессы проекта; технические процессы. П р и м е ч а н и е — Каждый процесс жизненного цикла при необходимости может быть начат в любой момент жизненного цикла, при этом нет определенного порядка в их использовании.

Слайд 65

Описание слайда:

Процессы соглашения. Введение. Процессы соглашения состоят из: процесса приобретения, используемого организациями для приобретения продукции или получения услуг; процесса поставки, используемого организациями для поставок продукции или оказания услуг. Данные процессы определяют действия, необходимые для достижения соглашения между двумя организациями. В результате осуществления процесса приобретения обеспечиваются условия для ведения дел с поставщиком продукции, используемой как действующей системой и службами ее поддержки, так и элементами системы, разрабатываемой в рамках проекта. В результате процесса поставки обеспечиваются условия для управления проектом, результатом которого является продукт или услуга, поставляемые приобретающей стороне.

Слайд 66

Описание слайда:

Процессы соглашения. Введение. Процесс приобретения Цель процесса приобретения Цель процесса приобретения состоит в получении продукта или услуги в соответствии с требованиями приобретающей стороны.

Слайд 67

Описание слайда:

Процессы соглашения. Введение. Процесс приобретения. Продолжение. Результаты процесса приобретения В результате успешного осуществления процесса приобретения: определяется стратегия приобретения; выбирается поставщик; устанавливается связь с поставщиком; объявляется обоснование для выбора поставщика; заключается соглашение о приобретении продукта или услуги в соответствии с определенными критериями приемки; принимается продукт или услуга, соответствующие соглашению; осуществляется оплата или другие согласованные расчеты.

Слайд 68

Описание слайда:

Процессы соглашения. Введение. Процесс поставки. Цель процесса поставки Цель процесса поставки заключается в обеспечении приобретающей стороны продукцией или услугами, удовлетворяющими согласованным требованиям.

Слайд 69

Описание слайда:

Процессы соглашения. Введение. Процесс поставки. Продолжение Результаты процесса поставки В результате успешного осуществления процесса поставки: определяется приобретающая сторона продукта или услуги; составляется ответ на заявку приобретающей стороны; заключается соглашение о поставке продукта или услуги в соответствии с определенными критериями приемки; обеспечивается связь с приобретающей стороной; в соответствии с согласованными процедурами и условиями поставок поставляется продукт или услуга, удовлетворяющие соглашению; в порядке, указанном в соглашении, передается ответственность за приобретенный продукт или услугу; производится оплата или осуществляются другие согласованные взаиморасчеты.

Слайд 70

Описание слайда:

Процесс управления процессами жизненного цикла системы Цель процесса управления процессами ЖЦ системы заключается в гарантировании доступности эффективных процессов жизненного цикла для использования организацией. Данный процесс обеспечивает процессы жизненного цикла системы, которые согласованы с целями и политикой организации, определены, адаптированы и поддержаны соответствующим образом для учета особенностей отдельных проектов и способны реализовываться с помощью эффективных проверенных методов и инструментальных средств.

Слайд 71

Описание слайда:

Процесс управления процессами ЖЦ системы. В результате эффективного управления процессами жизненного цикла системы: определяются процессы ЖЦ системы, которые будут использоваться организацией; определяется политика применения процессов ЖЦ системы; определяется политика адаптации процессов ЖЦ системы для удовлетворения потребностей отдельных проектов; определяются критерии оценки результатов применения процессов ЖЦ системы; предпринимаются действия по совершенствованию способов определения и применения процессов ЖЦ системы.

Слайд 72

Описание слайда:

Деятельность в процессе управления процессами жизненного цикла системы При реализации процессов управления процессами жизненного цикла системы организация должна осуществлять следующие действия в соответствии с принятой политикой и процедурами: устанавливать стандартные наборы процессов жизненного цикла систем для соответствующих стадий жизненного цикла системы; определять приемлемые политику и процедуры адаптации и требования к их утверждению; определять методы и инструментальные средства, которые поддерживают выполнение процессов жизненного цикла системы;

Слайд 73

Описание слайда:

Деятельность в процессе управления процессами ЖЦ системы. Продолжение. по возможности устанавливать показатели, которые позволяют определять характеристики выполненных стандартных процессов; контролировать выполнение процесса, сохранять и анализировать показатели процесса и определять тенденции по отношению к критериям предприятия; определять возможности для усовершенствования стандартных процессов жизненного цикла систем; совершенствовать имеющиеся процессы, методы и инструментальные средства, используя найденные возможности.

Слайд 74

Описание слайда:

Процесс управления ресурсами Цель процесса управления ресурсами состоит в обеспечении проектов необходимыми ресурсами. В результате процесса определяются ресурсы, материалы и услуги, необходимые для обеспечения организации и целей проектов в течение их жизненного цикла. В ресурсы включают квалифицированный, обученный и опытный персонал, способный реализовывать процессы жизненного цикла. Процесс управления ресурсами гарантирует эффективную координацию и совместное использование ресурсов, информации и технологий.

Слайд 75

Описание слайда:

Результаты процесса управления ресурсами проекты обеспечиваются необходимыми ресурсами, материалами и обслуживанием; поддерживается или улучшается квалификация персонала; разрешаются конфликты, возникающие в результате одновременного осуществления нескольких проектов.

Слайд 76

Описание слайда:

Результаты процесса управления ресурсами В результате успешного выполнения процесса управления ресурсами: проекты обеспечиваются необходимыми ресурсами, материалами и обслуживанием; поддерживается или улучшается квалификация персонала; разрешаются конфликты, возникающие в результате одновременного осуществления нескольких проектов.

Слайд 77

Описание слайда:

Процесс управления качеством Цель процесса управления качеством Цель процесса управления качеством состоит в том, чтобы обеспечить такой уровень качества продукции, услуг и реализации процессов жизненного цикла, который бы соответствовал целям предприятия в области качества и удовлетворял заказчика.

Слайд 78

Описание слайда:

Процессы проекта. Введение Процессы проекта используются для установления и выполнения планов, оценки фактических достижений и продвижений проекта в соответствии с планами и для контроля выполнения проекта вплоть до его завершения. Отдельные процессы проекта могут осуществляться в любой момент жизненного цикла и на любом уровне иерархии проектов как в соответствии с проектными планами, так и с учетом непредвиденных обстоятельств. Уровень точности и формализации, с которой осуществляются процессы проекта, зависит от сложности самого проекта и проектных рисков.

Слайд 79

Описание слайда:

Процессы проекта состоят из следующих процессов: процесс планирования проекта; процесс оценки проекта; процесс контроля проекта; процесс принятия решений; процесс управления рисками; процесс управления конфигурацией; процесс управления информацией. П р и м е ч а н и е — Планирование, оценка и контроль являются ключевыми процессами практически для всех видов управления. Они присутствуют в управлении любыми предпринимаемыми действиями, начиная с уровня всей организации и заканчивая каким-либо одним процессом жизненного цикла и его действиями.

Слайд 80

Описание слайда:

Процесс планирования проекта Цель процесса планирования проекта Цель процесса планирования проекта состоит в составлении и доведении до заинтересованных сторон эффективного и выполнимого плана проекта. Этот процесс определяет область управления проектом и техническими мероприятиями, определяет результаты процесса, проектные задачи и поставки, устанавливает графики выполнения задач проекта, включая критерии достижения результатов и ресурсы, необходимые для выполнения задач проекта.

Слайд 81

Описание слайда:

Результаты процесса планирования проекта В результате успешного выполнения процесса планирования проекта: обеспечивается доступ к проектным планам; определяются роли, ответственность и полномочия участников; формируется официальный запрос на ресурсы и услуги, необходимые для достижения целей проекта; определяются показатели для характеристик проекта; штат проекта ориентируется в соответствии с планами проекта.

Слайд 82

Описание слайда:

Деятельность в процессе планирования проекта При реализации процесса планирования проекта организация должна осуществлять следующие действия в соответствии с принятой политикой и процедурами: определять проектные цели и ограничения. П р и м е ч а н и е — Цели и ограничения проекта включают рабочие характеристики и иные аспекты качества, затраты, сроки выполнения и показатели удовлетворенности правообладателей. Каждая цель проекта определяется с той степенью детализации, которая позволяет выбирать, настраивать и реализовывать соответствующие процессы и действия;

Слайд 83

Описание слайда:

Деятельность в процессе планирования проекта. Продолжение. определять границы проекта в соответствии с соглашением. П р и м е ч а н и е — В проект включаются все виды деятельности, необходимые для достижения соответствия критериям принятия бизнес-решений и успешного завершения проекта. Проект может отвечать за одну или несколько стадий полного жизненного цикла системы. Планирование включает в себя соответствующие действия по поддержанию проектных планов, оценке и контролю проекта;

Слайд 84

Описание слайда:

Деятельность в процессе планирования проекта. Продолжение 2. устанавливать декомпозицию работ, основанную на развивающейся системной архитектуре. П р и м е ч а н и е — Каждый элемент системной архитектуры, процессы и виды деятельности описываются со степенью детализации, согласованной с идентифицированными рисками. Задачи, соответствующие рабочей декомпозиции структуры, группируются в проектные задачи согласно организационным обязанностям. В свою очередь, проектные задачи идентифицируют каждый разрабатываемый или производимый рабочий продукт и связанные с ним задачи;

Слайд 85

Описание слайда:

Деятельность в процессе планирования проекта. Продолжение 3. определять и поддерживать графики работ в рамках проекта, основываясь на целях проекта и оценках выполнимости работ. П р и м е ч а н и е — К этим действиям относится определение продолжительности, взаимосвязей, зависимостей и последовательности мероприятий проекта, достижение контрольных точек его выполнения, используемые ресурсы и регулярно проводимый анализ (ревизии), необходимые для своевременного завершения проекта;

Слайд 86

Описание слайда:

Деятельность в процессе планирования проекта. Продолжение 4. определять критерии достижения результатов проекта для схем принятия решений на стадиях жизненного цикла, сроков поставок и основных зависимостей от внешних входов или выходов. П р и м е ч а н и е — Интервалы времени между внутренними пересмотрами проекта определяют в соответствии с политикой организации в отношении таких вопросов, как бизнес и критичность системы, графики работ и технические риски;

Слайд 87

Описание слайда:

Деятельность в процессе планирования проекта. Продолжение 5. определять расходы на проект и планировать бюджет. П р и м е ч а н и е — Расходы зависят от проектных графиков, оценок объемов работ, затрат на инфраструктуру, приобретаемые комплектующие, получение услуг, а также от затрат на обеспечивающие системы и резервов бюджета для управления рисками;

Слайд 88

Описание слайда:

Деятельность в процессе планирования проекта. Продолжение 6. устанавливать структуру полномочий и ответственности за выполнение работ в рамках проекта. П р и м е ч а н и е — Данное действие включает определение проектной организации, комплектование штата, развитие навыков персонала и методов его работы в команде. Также сюда входит эффективное использование человеческих ресурсов и тех организационных функций, которые выполняются на всех стадиях жизненного цикла системы. В структуре полномочий указываются юридически ответственные роли и лица, например, для полномочий в рамках проекта, полномочий по безопасности, для получения сертификата или аккредитации;

Слайд 89

Описание слайда:

Деятельность в процессе планирования проекта. Продолжение 7. определять инфраструктуру и службы, необходимые для реализации проекта. П р и м е ч а н и е — Это действие включает определение необходимых возможностей инфраструктуры и служб, их готовность и распределение по задачам проекта. Кроме того, сюда включают средства, инструменты, коммуникации и активы информационных технологий, задают также требования к обеспечивающим системам для каждой стадии жизненного цикла в пределах области применения проекта;

Слайд 90

Описание слайда:

Деятельность в процессе планирования проекта. Продолжение 8. планировать приобретение материалов, покупных изделий и услуг обеспечивающих систем для выполнения проекта. П р и м е ч а н и е — По мере необходимости сюда включают: планирование заявок, выбор поставщика, условия принятия, администрирование контракта и его завершение. Для запланированных приобретений используют процессы соглашения;

Слайд 91

Описание слайда:

Деятельность в процессе планирования проекта. Продолжение 9. формировать и доводить план до заинтересованных сторон для технического управления проектом, включая соответствующие ревизии; определять проектные показатели, которые должны быть сформированы, и связанные с ними данные, которые должны быть собраны, подвергнуты валидации и анализу. П р и м е ч а н и е — К этому действию относится определение источников проектных данных, их получателей и назначение соответствующих сроков;

Слайд 92

Описание слайда:

Деятельность в процессе планирования проекта. Продолжение10. составлять планы по обеспечению качества проекта. П р и м е ч а н и е — Данное действие включает определение и документирование целей проекта в области качества, реализация которых служит гарантией достижения целей, политики и процедур управления качеством предприятия. Планирование должно осуществляться в соответствии с стандартами в области качества.

Слайд 93

Описание слайда:

Процесс оценки проекта Цель процесса оценки проекта Цель процесса оценки проекта заключается в определении статуса проекта. В ходе этого процесса периодически или при возникновении важных событий проводится оценка развития проекта и достижений относительно требований, планов и целей бизнеса. В случае обнаружения существенных отклонений информация о результатах оценки сообщается заинтересованным сторонам для осуществления адекватных управляющих воздействий.

Слайд 94

Описание слайда:

Процесс оценки проекта. Результаты процесса оценки проекта. В результате успешного осуществления процесса оценки проекта: становятся доступными показатели или результаты оценки рабочих характеристик проекта; оценивается адекватность ролей, обязанностей и полномочий участников проекта; оценивается адекватность ресурсов и услуг, необходимых для реализации проекта; анализируются отклонения от планируемых значений показателей рабочих характеристик проекта; заинтересованные стороны информируются о статусе проекта.

Слайд 95

Описание слайда:

Процесс контроля проекта Цель процесса контроля проекта Цель процесса контроля проекта заключается в организации исполнения плана проекта и обеспечении гарантий реализации проекта в соответствии с планами и графиками в пределах бюджета проекта и гарантий удовлетворения технических целей. При необходимости этот процесс включает в себя изменение направлений деятельности в рамках проекта, устранение выявленных отклонений и изменений, связанных с управлением другими проектами или техническими процессами. Соответственно, переориентирование может включать в себя перепланирование.

Слайд 96

Описание слайда:

Процесс принятия решений Цель процесса принятия решений Цель процесса принятия решений заключается в выборе из существующих альтернатив наиболее предпочтительного направления проектных действий. Этот процесс является реакцией на возникающие в процессе жизненного цикла системы запросы о принятии решений, направленных на достижение заданных, желаемых или оптимальных результатов вне зависимости от характера или источников таких запросов. Альтернативные действия анализируются и выбирается направление действий. Решения и их обоснование документируются для поддержки принятия решений в будущем.

Слайд 97

Описание слайда:

Процесс управления рисками Цель процесса управления рисками Цель процесса управления рисками заключается в снижении последствий отрицательного воздействия вероятных событий, которые могут явиться причиной изменений качества, затрат, сроков или ухудшения технических характеристик. В ходе данного процесса проводится определение, оценка, обработка и мониторинг рисков, возникающих в течение полного жизненного цикла, а также вырабатывается реакция на каждый риск в терминах реализации соответствующих мер противодействия риску или его принятия.

Слайд 98

Описание слайда:

Процесс управления рисками. Результаты процесса управления рисками. В результате успешного осуществления процесса управления рисками: определяются и классифицируются риски; количественно оцениваются вероятности и последствия осуществления рисков; устанавливается стратегия реакции на каждый из рисков; определяется и объявляется статус риска; принимаются соответствующие меры в случае, если риск вышел за пределы приемлемых значений.

Слайд 99

Описание слайда:

Процесс управления конфигурацией Цель процесса управления конфигурацией Цель процесса управления конфигурацией состоит в установлении и поддержании целостности всех идентифицированных выходных результатов проекта или процесса обеспечения доступа к ним любой заинтересованной стороны.

Слайд 100

Описание слайда:

Процесс управления конфигурацией. Результаты процесса управления конфигурацией. В результате успешного осуществления процесса управления конфигурацией: определяется стратегия управления конфигурацией; определяются элементы, нуждающиеся в управлении конфигурацией; устанавливается базовая линия конфигурации; контролируются изменения элементов, нуждающихся в управлении конфигурацией; контролируется конфигурация выделенных элементов; становится доступным на протяжении всего жизненного цикла статус элементов конфигурации, на которые распространяется управление.

Слайд 101

Описание слайда:

Процесс управления информацией. Цель процесса управления информацией. Цель процесса управления информацией состоит в своевременном предоставлении заинтересованным сторонам необходимой полной, достоверной и, если требуется, конфиденциальной информации в течение и, соответственно, после завершения жизненного цикла системы. В рамках процесса управления информацией реализуются функции создания, сбора, преобразования, хранения, восстановления, распространения и размещения информации. Этот процесс управляет перечисленной информацией, включая техническую и проектную информацию, информацию предприятия и пользовательскую информацию, а также информацию, содержащуюся в соглашениях.

Слайд 102

Описание слайда:

Процесс управления информацией. Результаты процесса управления информацией. определяется информация, подлежащая управлению; определяются формы представления информации; информация преобразуется и распределяется в соответствии с требованиями; документируется статус информации; информация является «свежей», полной и достоверной; информация становится доступной для уполномоченных сторон.

Слайд 103

Описание слайда:

Процесс определения требований правообладателей Цель процесса определения требований правообладателей состоит в выявлении требований к системе, выполнение которых может обеспечить функциональные возможности, необходимые пользователям системы и иным заинтересованным лицам в заданной эксплуатационной среде. Процесс позволяет определить правообладателей или классы правообладателей, которые связаны с системой на протяжении всего жизненного цикла, а также их потребности и пожелания. В рамках процесса эти данные анализируются и преобразуются в общий набор требований правообладателей, описывающих ожидаемое поведение системы в процессе взаимодействия с эксплуатационной средой, и совокупность базовых показателей, проверка на соответствие которым является целью процесса валидации, позволяющего подтвердить, что система отвечает заявленным требованиям.

Слайд 104

Описание слайда:

D.1.2 Системы

Слайд 105

Описание слайда:

Основные задачи и структура системной инженерии Системная инженерия на всех этапах от выявления нужд потребителей и до определения необходимых функциональных возможностей системы, от документирования требований и до разработки и реализации проекта и проверки соответствия сосредоточена на всестороннем рассмотрении полного ЖЦ системы, включая: Обеспечение заданных функциональных возможностей и характеристик. Соблюдение смет и графиков. Контроль соответствия. Производство и сопровождение. Обучение персонала. Вывод из эксплуатации и утилизацию.

Слайд 106

Описание слайда:

Приемы системной инженерии используются при реализации систем различного масштаба от космических кораблей до микроконтроллеров со встроенным программным обеспечением. Современная системная инженерия, используя широкий арсенал методов, средств и инструментов, включая различные виды моделирования, принятия решений и оптимизации, управления рисками, планирования и управления сложностью сосредотачивает усилия в первую очередь на двух основных аспектах создания систем: Системном взгляде на продукцию и услуги, Методах разработки с использованием базовых моделей и типовых процессов.

Слайд 107

Описание слайда:

Слайд 108

Описание слайда:

Состав нормативно-технических документов касающиеся программной и системной документации, а также процессов ее разработки.

Слайд 109

Описание слайда:

Слайд 110

Описание слайда:

Слайд 111

Описание слайда:

Основные понятия теории систем

Слайд 112

Описание слайда:

Общая теория систем (ОТС) – научная дисциплина, изучающая самые фундаментальные понятия и аспекты систем. Она изучает различные явления, отвлекаясь от их конкретной природы и основываясь лишь на формальных взаимосвязях между различными составляющими их факторами и на характере их изменения под влиянием внешних условий, при этом результаты всех наблюдений объясняются лишь взаимодействия их компонентов, например характером их организации и функционирования, а не с помощью непосредственного обращения к природе вовлечённых в явления механизмов (будь они физическими, биологическими, экологическими, социологическими, или концептуальными).

Слайд 113

Описание слайда:

Для ОТС объектом исследования является не “физическая реальность”, а “система”, т.е. абстрактная формальная взаимосвязь между основными признаками и свойствами. При системном подходе объект исследования представляется как система. Само понятие система может быть относимо к одному из методологических понятий, поскольку рассмотрение объекта исследуется как система или отказ от такого рассмотрения зависит от задачи исследования и самого исследователя.

Слайд 114

Описание слайда:

Существует много определений системы. 1. Система есть комплекс элементов находящийся во взаимодействии. 2. Система – это множество объектов вместе с отношениями этих объектов. 3. Система – множество элементов находящихся в отношениях или связях друг с другом, образующая целостность или органическое единство (толковый словарь). Термины «отношение» и «взаимодействие» используются в самом широком смысле, включая весь набор родственных понятий таких как ограничение, структура, организационная связь, соединение, зависимость и т.д.

Слайд 115

Описание слайда:

Таким образом, система S представляет собой упорядоченную пару S=(A, R), где A - множество элементов; R- множество отношений между A. Система — это полный, целостный набор элементов (компонентов), взаимосвязанных и взаимодействующих между собой так, чтобы могла реализоваться функция системы.

Слайд 116

Описание слайда:

Исследование объекта как системы предполагает использование ряда систем представлений (категорий) среди которых основными являются: 1. Структурное представление связано с выделением элементов системы и связей между ними. 2. Функциональные представление систем – выделение совокупности функций (целенаправленных действий) системы и её компонентов направленное на достижение определённой цели. 3. Макроскопическое представление – понимание системы как нерасчленимого целого, взаимодействующего с внешней средой.

Слайд 117

Описание слайда:

Исследование объекта как системы предполагает использование ряда систем представлений (категорий) среди которых основными являются. Продолжение. 4. Микроскопическое представление основано на рассмотрении системы как совокупности взаимосвязанных элементов. Оно предполагает раскрытие структуры системы. 5. Иерархическое представление основано на понятии подсистемы, получаемом при разложении (декомпозиции) системы, обладающей системными свойствами, которые следует отличать от её элемента – неделимого на более мелкие части (с точки зрения решаемой задачи). Система может быть представлена в виду совокупностей подсистем различных уровней, составляющую системную иерархию, которая замыкается снизу только элементами.

Слайд 118

Описание слайда:

Исследование объекта как системы предполагает использование ряда систем представлений (категорий) среди которых основными являются. Продолжение. 6. Процессуальное представление предполагает понимание системного объекта как динамического объекта, характеризующегося последовательностью его состояний во времени.

Слайд 119

Описание слайда:

Термин «объект» Объектом познания является часть реального мира, которая выделяется и воспринимается как единое целое в течение длительного времени. Объект может быть материальным и абстрактным, естественным и искусственным. Реально объект обладает бесконечным набором свойств различной природы. Практически в процессе познания взаимодействие осуществляется с ограниченным множеством свойств, лежащих в приделах возможности их восприятия и необходимости для цели познания. Поэтому система как образ объекта задаётся на конечном множестве отобранных для наблюдения свойств.

Слайд 120

Описание слайда:

Термин «внешняя среда» Понятие «система» возникает там и тогда, где и когда мы материально или умозрительно проводим замкнутую границу между неограниченным или некоторым ограниченным множеством элементов. Те элементы с их соответствующей взаимной обусловленностью, которые попадают внутрь, — образуют систему. Те элементы, которые остались за пределами границы, образуют множество, называемое в теории систем «системным окружением» или просто «окружением», или «внешней средой».

Слайд 121

Описание слайда:

В зависимости от воздействия на окружение и характер взаимодействия с другими системами функции систем можно расположить по возрастающему рангу следующим образом: пассивное существование; материал для других систем; обслуживание систем более высокого порядка; противостояние другим системам (выживание); поглощение других систем (экспансия); преобразование других систем и сред (активная роль).

Слайд 122

Описание слайда:

Всякая система может рассматриваться, с одной стороны, как подсистема более высокого порядка (надсистемы), а с другой, как надсистема системы более низкого порядка (подсистема). Например, система «производственный цех» входит как подсистема в систему более высокого ранга — «фирма». В свою очередь, надсистема «фирма» может являться подсистемой «корпорации».

Слайд 123

Описание слайда:

Компонент – любая часть системы, вступающая в определённые отношения с другими частями (подсистемами, элементами). Элементом системы является часть системы с однозначно определёнными свойствами, выполняющие определённые функции и не подлежащие дальнейшему разбиению в рамках решаемой задачи (с точки зрения исследователя).

Слайд 124

Описание слайда:

Элемент Понятие элемент, подсистема, система взаимопреобразуемы, система может рассматриваться как элемент системы более высокого порядка (метасистема), а элемент при углубленном анализе, как система. То обстоятельство, что любая подсистема является одновременно и относительно самостоятельной системой приводит к 2 аспектам изучения систем: на макро- и микро- уровнях.

Слайд 125

Описание слайда:

При изучение на макроуровне основное внимание уделяется взаимодействию системы с внешней средой. Причём системы более высокого уровня можно рассматривать как часть внешней среды. При таком подходе главными факторами являются целевая функция системы (цель), условия её функционирования. При этом элементы системы изучаются с точки зрения организации их в единое целое, влияние на функции системы в целом. На микроуровне основными становятся внутренние характеристики системы, характер взаимодействия элементов между собой, их свойства и условия функционирования.

Слайд 126

Описание слайда:

Термин «структура системы» Под структурой системы понимается устойчивое множество отношений, которое сохраняется длительное время неизменным, по крайней мере в течение интервала наблюдения. Структура системы опережает определенный уровень сложности по составу отношений на множестве элементов системы или что эквивалентно, уровень разнообразий проявлений объекта.

Слайд 127

Описание слайда:

Термин «связь» Связи — это элементы, осуществляющие непосредственное взаимодействие между элементами (или подсистемами) системы, а также с элементами и подсистемами окружения. Связь — одно из фундаментальных понятий в системном подходе. Система как единое целое существует именно благодаря наличию связей между ее элементами, т.е., иными словами, связи выражают законы функционирования системы. Связи различают по характеру взаимосвязи как прямые и обратные, а по виду проявления (описания) как детерминированные и вероятностные.

Слайд 128

Описание слайда:

Термин «прямые связи», «обратные связи» Прямые связи предназначены для заданной функциональной передачи вещества, энергии, информации или их комбинаций — от одного элемента к другому в направлении основного процесса. Обратные связи, в основном, выполняют осведомляющие функции, отражая изменение состояния системы в результате управляющего воздействия на нее. Открытие принципа обратной связи явилось выдающимся событием в развитии техники и имело исключительно важные последствия. Процессы управления, адаптации, саморегулирования, самоорганизации, развития невозможны без использования обратных связей.

Слайд 129

Описание слайда:

Пример обратной связи

Слайд 130

Описание слайда:

С помощью обратной связи сигнал (информация) с выхода системы (объекта управления) передается в орган управления. Здесь этот сигнал, содержащий информации о работе, выполненной объектом управления, сравнивается с сигналом, задающим содержание и объем работы (например, план). В случае возникновения рассогласования между фактическим и плановым состоянием работы принимаются меры по его устранению.

Слайд 131

Описание слайда:

Основными функциями обратной связи являются противодействие тому, что делает сама система, когда она выходит за установленные пределы (например, реагирование на снижение качества); компенсация возмущений и поддержание состояния устойчивого равновесия системы (например, неполадки в работе оборудования); синтезирование внешних и внутренних возмущений, стремящихся вывести систему из состояния устойчивого равновесия, сведение этих возмущений к отклонениям одной или нескольких управляемых величин (например, выработка управляющих команд на одновременное появление нового конкурента и снижение качества выпускаемой продукции);

Слайд 132

Описание слайда:

5. выработка управляющих воздействий на объект управления по плохо формализуемому закону. Например, установление более высокой цены на энергоносители вызывает в деятельности различных организаций сложные изменения, меняют конечные результаты их функционирования, требуют внесения изменений в производственно-хозяйственный процесс путем воздействий, которые невозможно описать с помощью аналитических выражений.

Слайд 133

Описание слайда:

Детерминированная (жесткая) связь, как правило, однозначно определяет причину и следствие, дает четко обусловленную формулу взаимодействия элементов. Вероятностная (гибкая) связь определяет неявную, косвенную зависимость между элементами системы. Теория вероятности предлагает математический аппарат для исследования этих связей, называемый «корреляционными зависимостями».

Слайд 134

Описание слайда:

Критерии — признаки, по которым производится оценка соответствия функционирования системы желаемому результату (цели) при заданных ограничениях. Эффективность системы — соотношение между заданным (целевым) показателем результата функционирования системы и фактически реализованным. Функционирование любой произвольно выбранной системы состоит в переработке входных (известных) параметров и известных параметров воздействия окружающей среды в значения выходных (неизвестных) параметров с учетом факторов обратной связи.

Слайд 135

Описание слайда:

Слайд 136

Описание слайда:

Вход — все, что изменяется при протекании процесса (функционирования) системы. Выход — результат конечного состояния процесса. Процессор — перевод входа в выход. Система осуществляет свою связь со средой следующим образом. Вход данной системы является в то же время выходом предшествующей, а выход данной системы — входом последующей. Таким образом, вход и выход располагаются на границе системы и выполняют одновременно функции входа и выхода предшествующих и последующих систем. Управление системой связано с понятиями прямой и обратной связи, ограничениями.

Слайд 137

Описание слайда:

Обратная связь — предназначена для выполнения следующих операций: —сравнение данных на входе с результатами на выходе с выявлением их качественно-количественного различия; оценка содержания и смысла различия; выработка решения, вытекающего из различия; воздействие на ввод.

Слайд 138

Описание слайда:

Ограничение — обеспечивает соответствие между выходом системы и требованием к нему, как к входу в последующую систему — потребитель. Если заданное требование не выполняется, ограничение не пропускает его через себя. Ограничение, таким образом, играет роль согласования функционирования данной системы с целями (потребностями) потребителя.

Слайд 139

Описание слайда:

Определение функционирования системы связано с понятием «проблемной ситуации», которая возникает, если имеется различие между необходимым (желаемым) выходом и существующим (реальным) входом. Проблема — это разница между существующей и желаемой системами. Если этой разницы нет, то нет и проблемы. Решить проблему — значит скорректировать старую систему или сконструировать новую, желаемую. Состоянием системы называется совокупность существенных свойств, которыми система обладает в каждый момент времени.

Слайд 140

Описание слайда:

Системные свойства. Классификация систем

Слайд 141

Описание слайда:

Свойства систем Итак, состоянием системы называется совокупность существенных свойств, которыми система обладает в каждый момент времени. Под свойством понимают сторону объекта, обуславливающую его отличие от других объектов или сходство с ними и проявляющуюся при взаимодействии с другими объектами. Характеристика – то, что отражает некоторое свойство системы.

Слайд 142

Описание слайда:

Свойства системы Из определения «системы» следует, что главным свойством системы является целостность, единство, достигаемое посредством определенных взаимосвязей и взаимодействий элементов системы и проявляющиеся в возникновении новых свойств, которыми элементы системы не обладают. Это свойство эмерджентности (от анг. emerge – возникать, появляться).

Слайд 143

Описание слайда:

Эмерджентность Эмерджентность – степень несводимости свойств системы к свойствам элементов, из которых она состоит. Эмерджентность – свойство систем, обусловливающее появление новых свойств и качеств, не присущих элементам, входящих в состав системы. Эмерджентность – принцип противоположный редукционизму, который утверждает, что целое можно изучать, расчленив его на части и затем, определяя их свойства, определить свойства целого.

Слайд 144

Описание слайда:

Свойству эмерджентности близко свойство целостности системы. Однако их нельзя отождествлять. Целостность системы означает, что каждый элемент системы вносит вклад в реализацию целевой функции системы. Целостность и эмерджентность – интегративные свойства системы. Наличие интегративных свойств является одной из важнейших черт системы. Целостность проявляется в том, что система обладает собственной закономерностью функциональности, собственной целью.

Слайд 145

Описание слайда:

Организованность – сложное свойство систем, заключающиеся в наличие структуры и функционирования (поведения). Непременной принадлежностью систем является их компоненты, именно те структурные образования, из которых состоит целое и без чего оно не возможно. Функциональность — это проявление определенных свойств (функций) при взаимодействии с внешней средой. Здесь же определяется цель (назначение системы) как желаемый конечный результат.

Слайд 146

Описание слайда:

Структурность — это упорядоченность системы, определенный набор и расположение элементов со связями между ними. Между функцией и структурой системы существует взаимосвязь, как между философскими категориями содержанием и формой. Изменение содержания (функций) влечет за собой изменение формы (структуры), но и наоборот. Важным свойством системы является наличие поведения – действия, изменений, функционирования и т.д.

Слайд 147

Описание слайда:

Поведение

Слайд 148

Описание слайда:

Поведение каждой системы объясняется структурой систем низшего порядка, из которых состоит данная система, и наличием признаков равновесия (гомеостаза). В соответствии с признаком равновесия система имеет определенное состояние (состояния), которое являются для нее предпочтительным. Поэтому поведение систем описывается в терминах восстановления этих состояний, когда они нарушаются в результате изменения окружающей среды.

Слайд 149

Описание слайда:

Ещё одним свойством является свойство роста (развития). Развитие можно рассматривать как составляющую часть поведения (при этом важнейшим). Одним из первичных, а, следовательно, основополагающих атрибутов системного подхода является недопустимость рассмотрения объекта вне его развития, под которым понимается необратимое, направленное, закономерное изменение материи и сознания.

Слайд 150

Описание слайда:

Устойчивость Фундаментальным свойством систем является устойчивость, т.е. способность системы противостоять внешним возмущающим воздействиям. От неё зависит продолжительность жизни системы. Простые системы имеют пассивные формы устойчивости: прочность, сбалансированность, регулируемость, гомеостаз. А для сложных определяющими являются активные формы: надёжность, живучесть и адаптируемость. Если перечисленные формы устойчивости простых систем (кроме прочности) касается их поведения, то определяющая форма устойчивости сложных систем носят в основном структурный характер.

Слайд 151

Описание слайда:

Надёжность – свойство сохранения структуры систем, несмотря на гибель отдельных её элементов с помощью их замены или дублирования, а живучесть – как активное подавление вредных качеств. Таким образом, надёжность является более пассивной формой, чем живучесть. Адаптируемость – свойство изменять поведение или структуру с целью сохранения, улучшения или приобретение новых качеств в условиях изменения внешней среды. Обязательным условием возможности адаптации является наличие обратных связей.

Слайд 152

Описание слайда:

Взаимодействие со средой Всякая реальная система существует в среде. Связь между ними бывает настолько тесной, что определять границу между ними становится сложно. Поэтому выделение системы из среды связано с той или иной степенью идеализации. Можно выделить два аспекта взаимодействия: - во многих случаях принимает характер обмена между системой и средой (веществом, энергией, информацией); - среда обычно является источником неопределённости для систем.

Слайд 153

Описание слайда:

Классификацией систем Классификацией называется разбиение на классы по наиболее существенным признакам. Под классом понимается совокупность объектов, обладающие некоторыми признаками общности. Признак (или совокупность признаков) является основанием (критерием) классификации.

Слайд 154

Описание слайда:

Классификация систем

Слайд 155

Описание слайда:

Слайд 156

Описание слайда:

Система может быть охарактеризована одним или несколькими признаками и соответственно ей может быть найдено место в различных классификациях, каждая из которых может быть полезной при выборе методологии исследования. Обычно цель классификации ограничить выбор подходов к отображению систем, выработать язык описания, подходящий для соответствующего класса. По содержанию различают реальные (материальные), объективно существующие, и абстрактные (концептуальные, идеальные), являющиеся продуктом мышления. Реальные системы делятся на естественные (природные системы) и искусственные (антропогенные).

Слайд 157

Описание слайда:

Искусственные делятся на технические (технико-экономические) и социальные (общественные). Техническая система спроектирована и изготовлена человеком в определённых целях. К социальным системам относятся различные системы человеческого общества. Выделение систем, состоящих из одних только технических устройств почти всегда условно, поскольку они не способны вырабатывать своё состояние. Эти системы выступают как части более крупных, включающие людей – организационно-технических систем.

Слайд 158

Описание слайда:

Организационная система, для эффективного функционирование которой существенным фактором является способ организации взаимодействия людей с технической подсистемой, называется человеко-машинной системой. Примеры человеко-машинных систем: автомобиль – водитель; самолёт – лётчик; ЭВМ – пользователь и т.д. Таким образом, под техническими системами понимают единую конструктивную совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих объектов, предназначенная для целенаправленных действий с задачей достижения в процессе функционирования заданного результата.

Слайд 159

Описание слайда:

Модель человеко – машинного взаимодействия

Слайд 160

Описание слайда:

ИМ котлоагрегата в виде мнемосхемы на экране монитора

Слайд 161

Описание слайда:

Пользовательский интерфейс выполнен в виде диспетчерского пульта

Слайд 162

Описание слайда:

Отличительными признаками технических систем по сравнению с произвольной совокупностью объектов или по сравнению с отдельными элементами является конструктивность (практическая осуществляемость отношений между элементами), ориентированность и взаимосвязанность составных элементов и целенаправленность

Слайд 163

Описание слайда:

Для того чтобы система была устойчивой к воздействию внешних влияний, она должна иметь устойчивую структуру. Выбор структуры практически определяет технический облик как всей системы, так её подсистем, и элементов. Вопрос о целесообразности применения той или иной структуры должен решаться исходя из конкретного назначения системы. От структуры зависит также способность системы к перераспределению функций в случае полного или частичного отхода отдельных элементов, а, следовательно, надёжность и живучесть системы при заданных характеристиках её элементов.

Слайд 164

Описание слайда:

Абстрактные системы Абстрактные системы являются результатом отражения действительности (реальных систем) в мозге человека. Их настроение – необходимая ступень обеспечения эффективного взаимодействия человека с окружающим миром. Абстрактные (идеальные) системы объективны по источнику происхождения, поскольку их первоисточником является объективно существующая действительность. Абстрактные системы разделяют на системы непосредственного отображения (отражающие определённые аспекты реальных систем) и системы генерализирующего (обобщающего) отображения. К первым относятся математические и эвристические модели, а ко вторым – концептуальные системы (теории методологического построения) и языки.

Слайд 165

Описание слайда:

Классификация по отношению к внешней среде На основе понятия внешней среды системы разделяются на: открытые, закрытые (замкнутые, изолированные) и комбинированные. Деление систем на открытые и закрытые связано с их характерными признаками: возможность сохранения свойств при наличии внешних воздействий. Если система нечувствительна к внешним воздействиям её можно считать закрытой. В противном случае – открытой.

Слайд 166

Описание слайда:

Открытой системой Открытой называется система, которая взаимодействует с окружающей средой. Все реальные системы являются открытыми. Открытая система является частью более общей системы или нескольких систем. Если вычленить из этого образования собственно рассматриваемую систему, то оставшаяся часть – её среда.

Слайд 167

Описание слайда:

Открытая система связана со средой определёнными коммуникациями, то есть сетью внешних связей системы. Выделение внешних связей и описание механизмов взаимодействия «система-среда» является центральной задачей теории открытых систем. Рассмотрение открытых систем позволяет расширить понятие структуры системы. Для открытых систем оно включает не только внутренние связи между элементами, но и внешние связи со средой. При описании структуры внешние коммуникационные каналы стараются разделить на входные (по которым среда воздействует на систему) и выходные (наоборот).

Слайд 168

Описание слайда:

Совокупность элементов этих каналов, принадлежащих собственной системе называются входными и выходными полюсами системы. У открытых систем, по крайней мере, один элемент имеет связь с внешней средой, по меньшей мере, один входной полюс и один выходной, которыми она связана с внешней средой. Для каждой системы связи со всеми подчинёнными ей подсистемами и между последним, являются внутренними, а все остальные – внешними. Связи между системами и внешней средой также, как и между элементами системы, носят, как правило, направленный характер.

Слайд 169

Описание слайда:

ЛЕКЦИЯ №4

Слайд 170

Описание слайда:

Слайд 171

Описание слайда:

Слайд 172

Описание слайда:

Термин «СИСТЕМА» «Итак, системой может являться любой объект живой и неживой природы, общества, процессы или совокупность процессов, научная теория и т. д., если в них определены элементы, образующие единство (целостность) со своими связями и взаимосвязями между ними, что создает в итоге совокупность свойств, присущих только данной системе и отличающих ее от других систем (свойство эмерджентности)».

Слайд 173

Описание слайда:

Система — множество составляющих единство элементов, связей и взаимодействий между ними и внешней средой, образующие присущую данной системе целостность, качественную определенность и целенаправленность. Элемент — неделимая часть системы. Элемент — часть системы, обладающая самостоятельностью по отношению ко всей системе и неделимая при данном способе выделения частей. Неделимость элемента рассматривается как нецелесообразность учета в пределах модели данной системы его внутреннего строения. Сам элемент характеризуется только его внешними проявлениями в виде связей и взаимосвязей с остальными элементами и внешней средой.

Слайд 174

Описание слайда:

Слайд 175

Описание слайда:

Формальное описание Множество А элементов системы можно описать в виде: А={αi} , i = 1 , . . . , n , где αi — i-й элемент системы; n — число элементов в системе. Каждый αi элемент характеризуется конкретными свойствами Zi1, …, Zim (вес, температура и т.д.), которые определяют его в данной системе однозначно. Совокупность всех m свойств элемента αi будем называть состоянием элемента αi : Zi = (Zi1, Zi2, …, Zik, …, Zim ) Состояние элемента, в зависимости от различных факторов (времени, пространства, внешней среды и т.д.), может изменяться. Последовательные изменения состояния элемента будем называть движением элемента.

Слайд 176

Описание слайда:

ПОНЯТИЕ СВЯЗИ Связь — совокупность зависимостей свойств одного элемента от свойств других элементов системы. Установить связь между двумя элементами — это значит выявить наличие зависимостей их свойств. Множество Q связей между элементами αi и αj можно представить в виде: Q = {qij}=1...п. (1.3) Зависимость свойств элементов может иметь односторонний и двусторонний характер. Взаимосвязи — совокупность двухсторонних зависимостей свойств одного элемента от свойств других элементов системы. Взаимодействие — совокупность взаимосвязей и взаимоотношений между свойствами элементов, когда они приобретают характер взаимосодействия друг другу.

Слайд 177

Описание слайда:

ПОНЯТИЕ СТРУКТУРЫ СИСТЕМЫ Структура системы — совокупность элементов системы и связей между ними в виде множества. D={А,Q}. Структура является статической моделью системы и характеризует только строение системы и не учитывает множества свойств (состояний) ее элементов.

Слайд 178

Описание слайда:

ПОНЯТИЕ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ Система существует среди других материальных объектов, которые не вошли в систему и которые объединяются понятием «внешняя среда» — объекты внешней среды. Вход характеризует воздействие внешней среды на систему, выход — воздействие системы на внешнюю среду. По сути дела, очерчивание или выявление системы есть разделение некоторой области материального мира на две части, одна из которых рассматривается как система — объект анализа (синтеза), а другая — как внешняя среда. Внешняя среда — набор существующих в пространстве и во времени объектов (систем), которые, как предполагается, оказывают действие на систему.

Слайд 179

Описание слайда:

Внешняя среда — это совокупность естественных и искусственных систем, для которых данная система не является функциональной подсистемой.

Слайд 180

Описание слайда:

ПОНЯТИЯ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ПРОЦЕСС ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ. СОСТОЯНИЕ СИСТЕМЫ. Состояние системы — совокупность состояний ее n элементов и связей между ними (двухсторонних связей не может быть более чем n(n - 1) в системе с п элементами). Если связи в системе неизменны, то ее состояние можно представить в виде: Z = (Z1, Z2, Z3, … , Zk, … , Zn ) Задание конкретной системы сводится к заданию ее состояний, начиная с зарождения и кончая гибелью или переходом в другую систему.

Слайд 181

Описание слайда:

Реальная система не может находиться в любом состоянии. На ее состояние накладывают ограничения — некоторые внутренние и внешние факторы (например, человек не может жить 1000 лет). Возможные состояния реальной системы образуют в пространстве состояний системы некоторую подобласть ZСД (подпространство) — множество допустимых состояний системы.

Слайд 182

Описание слайда:

ВХОДЫ И ВЫХОДЫ СИСТЕМЫ Входы системы — различные точки приложения влияния (воздействия) внешней среды на систему называются входами Xi системы. Входами системы являются информация, вещество, энергия, которые подлежат преобразованию. Входные воздействия, изменяющиеся с течением времени, образуют входной процесс. Входной процесс можно задать, если каждому моменту времени поставить в соответствие, по определенному правилу, входное воздействие.

Слайд 183

Описание слайда:

Обобщенным входом X называют некоторое (любое) состояние всех г входов системы, которое можно представить в виде вектора: X = (х1 х2, хз , … , хk , … , хr). Выходы системы — различные точки приложения влияния (воздействия) системы на внешнюю среду называются выходами уj системы. Выход системы — это результат преобразования информации, вещества и энергии. Выходные величины изменяются с течением времени, образуя выходной процесс.

Слайд 184

Описание слайда:

Обратная связь Обратная связь — то, что соединяет выход со входом системы и используется для контроля за изменением выхода. Элементы системы управления

Слайд 185

Описание слайда:

Ограничения системы — то, что определяет условия реализации процесса (процесс — последовательность операций по преобразованию чего-либо, т.е. то, что преобразует вход и выход). Ограничения бывают внутренними и внешними. Одним из внешних ограничений является цель функционирования системы. Примером внутренних ограничений могут быть ресурсы, обеспечивающие реализацию того или иного процесса.

Слайд 186

Описание слайда:

ДВИЖЕНИЕ (ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ) СИСТЕМЫ Движение системы — процесс последовательного изменения состояния системы. Вынужденное движение — движение системы под влиянием внешней среды, которое приводит к изменению ее состояния. Вынужденное движение (пример) — перемещение ресурсов под действием приказа (поступившего в систему извне). Собственное движение — движение системы без воздействия внешней среды (только под действием внутренних причин). Собственным движением человека будет его жизнь как биологического (а не общественного) индивида, т.е. питание, сон, размножение.

Слайд 187

Описание слайда:

Рассмотрим зависимости состояний системы от функций (состояний) входов, переходов, выходов системы. Состояние системы в любой момент времени I зависит от функции ее входов (состояния входов) Х(t). Z(t) = FC [X(t)]. Состояние системы Z(t) в любой момент времени t также зависит от предшествующих ее состояний в моменты Z( t-1 ), Z( t-2 ) , … т.е. от функций состояний (переходов): Z( t ) = FC [X(t), Z(t - 1), Z(t – 2 ), ...],

Слайд 188

Описание слайда:

Статические системы где Fс — функция состояния (переходов) системы. Связь между функцией входа Х(t) и функцией выход Y(t) системы, без учета предыдущих состояний, можно представить в виде: Y(t) = FB [X(t)], где FB — функция выходов системы. Система с такой функцией выходов называется статической.

Слайд 189

Описание слайда:

Динамические системы Если же система зависит не только от функций (состояний) входов Х(t), но и от функций состояний (переходов) Z(t -1), Z(t – 2), …, то Y(t) = FB [X(t), Z(t), Z(t- 1 ), ...]. Системы с такой функцией выходов называются динамическими (или системами с поведением).

Слайд 190

Описание слайда:

Уравнением переменных состояний В зависимости от характера математических свойств функций входов и выходов систем различают системы дискретные и непрерывные. Для непрерывных систем выражения (1.6) и (1.7) запишутся в виде: d Z(t) ------- = FC [X(t), Z(t)]; d t Уравнение определяет состояние системы и называется уравнением переменных состояний системы.

Слайд 191

Описание слайда:

Функции FC (функция состояний (переходов) системы) и FB (функция выходов) учитывают не только текущее состояние Z(t), но и предыдущие состояния Z(t-1), Z(t- 2) , Z ( t- v) входов системы.

Слайд 192

Описание слайда:

Уравнением наблюдений. У(t) = FВ[X(t), Z(t)], Уравнение определяет наблюдаемый нами выход системы и называют уравнением наблюдений. Предыдущие состояния являются параметром «памяти» системы. Следовательно, величина v является объемом (глубиной) памяти системы. Иногда ее называют глубиной v интеллекта памяти.

Слайд 193

Описание слайда:

ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССОВ СИСТЕМЫ. ПОНЯТИЕ ПРОЦЕССОВ СИСТЕМЫ. Процесс — совокупность последовательных изменений состояния системы для достижения цели. Входной процесс — множество входных воздействий, которые изменяются с течением времени. Входной процесс можно задать, если каждому моменту времени t поставить в соответствие по определенному правилу ω входные воздействия Моменты времени t определены на множестве . В результате этот входной процесс будет представлять собой функцию времени

Слайд 194

Описание слайда:

Функции входных процессов — задание, по определенному правилу, в определенные моменты времени, управляющих воздействий. Выходной процесс — множество выходных воздействий на окружающую среду, которые изменяются с течением времени. Воздействие системы на окружающую среду определяется выходными величинами (реакциями). Выходные величины изменяются с течением времени, образуя выходной процесс, представляющий функцию

Слайд 195

Описание слайда:

Функции выходных процессов Функции выходных процессов — задание, по определенному правилу, в определенные моменты времени, выходных величин (реакций) системы. Множество допустимых функций, характеризующих выходной процесс, обозначим . Для обозначения мгновенных значений выходных величин в моменты t можно использовать обозначения .

Слайд 196

Описание слайда:

Изменение состояния происходит с течением времени образуя движение системы, которое можно задать, если каждому моменту времени по определенному правилу поставить в соответствие состояние , т.е. движение системы будет представлять собой функцию . . Множество допустимых движений системы определяется на интервале . Множество допустимых начальных движений определяется где множество возможных величин отрезков и Величина V зависит от памяти системы и может изменяться от г0 до 0 [х].

Слайд 197

Описание слайда:

Понятия «управление» и «система управления» Центральным понятием информатики— является понятие «управление». Управление — в широком смысле — это обобщение приемов и методов, накопленных разными науками об управлении искусственными объектами и живыми организмами. Язык управления — это использование понятий «объект», «среда», «обратная связь», «алгоритм» и т. д. (управление как процесс).

Слайд 198

Описание слайда:

Под управлением будем понимать процесс организации такого целенаправленного воздействия на некоторую часть среды, называемую объектом управления, в результате которого удовлетворяются потребности субъекта, взаимодействующего с этим объектом. Анализ управления позволяет выделить триаду — среду, объект и субъект, — внутри которой разыгрывается процесс управления

Слайд 199

Описание слайда:

В данном случае субъект ощущает на себе воздействие среды X и объекта Y Если состояние среды X он изменить не может, то состоянием объекта Y он может управлять с помощью специально организованного воздействия U. Это и есть управление.

Слайд 200

Описание слайда:

Состояние объекта Y влияет на состояние потребностей субъекта. Потребности субъекта A = (�� lv.., �� fc), где �� i — состояние i-й потребности субъекта, которая выражается неотрицательным числом, характеризующим насущность, актуальность этой потребности. Свое поведение субъект строит так, чтобы минимизировать насущность своих потребностей, т. е. решает задачу многокритериальной оптимизации: ( * ) где R — ресурсы субъекта. Эта зависимость выражает неизвестную, но существующую связь потребностей с состоянием среды X и поведением U субъекта.

Слайд 201

Описание слайда:

Пусть Ux* — решение задачи (*), т. е. оптимальное поведение субъекта, минимизирующее его потребности A. Способ решения задачи (*), позволяющий определить Ux*, называется алгоритмом управления. где φ — алгоритм, позволяющий синтезировать управление по состоянию среды X и потребностей Аt . Потребности субъекта изменяются не тольrо под влиянием среды или объекта, но и самостоятельно, отражая жизнедеятельность субъекта во времени, что отмечается индексом t.

Слайд 202

Описание слайда:

где φ — алгоритм, позволяющий синтезировать управление по состоянию среды X и потребностей Аt . Потребности субъекта изменяются не тольrо под влиянием среды или объекта, но и самостоятельно, отражая жизнедеятельность субъекта во времени, что отмечается индексом t.

Слайд 203

Описание слайда:

Алгоритм правления ��, которым располагает субъект, и определяет эффективность его о функционирования в данной среде. Алгоритм имеет рекуррентный характер: т. е. позволяет на каждом шаге улучшать управление. Например, в смысле т. е. уменьшения ровня своих потребностей.

Слайд 204

Описание слайда:

Процесс правления как организация целенаправленного воздействия на объект может реализовываться как на интуитивном, так и на осознанном уровне. Первый используют животные, второй — человек. Осознанное удовлетворение потребностей заставляет декомпозировать алгоритм управления и вводить промежуточную стадию — формулировку цели управления, т. е. действовать по двухэтапной схеме:

Слайд 205

Описание слайда:

На первом этапе определяется цель управления Z*, причем задача решается на интуитивном уровне: где φ1 — алгоритм синтеза цели Z* по потребностям A t и состоянию среды X. На втором этапе определяется правление U*, реализация которого обеспечивает достижение цели Z*, сформулированной на первой стадии, что и приводит удовлетворению потребностей субъекта.

Слайд 206

Описание слайда:

Именно на этой стадии может быть использована вся мощь формально о аппарата, с помощью которого по цели Z * синтезируется управление де φ2 — алгоритм правления. Этот алгоритм и есть предмет изучения кибернетики как науки.

Слайд 207

Описание слайда:

Таким образом, разделение процесса управления на два этапа отражает известные стороны науки — неформальный, интуитивный, экспертный и формальный, алгоритмизируемый. Если первый этап пока полностью принадлежит человеку, то второй является объектом приложения формальных подходов. Естественно, что эти различные функции выполняются разными структурными элементами. Первую фунцию φ1 выполняет субъект, а вторую φ2 — управляющее устройство (УУ).

Слайд 208

Описание слайда:

Взаимодействие элементов системы правления Штриховой линией выделена система правления (СУ), выполняющая функцию реализации целей управления Z *, формируемых субъетом. СУ – система управления УУ- устройство управления

Слайд 209

Описание слайда:

Системы правления и сложный объект управления Здесь Dx и Dy — датчики, измеряющие состояние среды и объекта соответственно. Результаты измерений X′ = Dx(X ) и Y′ = Dy(Y) образуют исходную информацию для УУ, которое на этой основе вырабатывает команду управления U, являющуюся лишь информацией о том, в какое положение должны быть приведены управляемые входы объекта. Следовательно, управление U есть результат работы алгоритма. ИМ –исполнительный механизм

Слайд 210

Описание слайда:

Следовательно, управление U есть результат работы алгоритма U = φ2(J, Z *). Как видно, управление в широком смысле образуется четверкой {Z *, J, U, ��2}. В качестве примера рассмотрим основные понятия управления в технических и организационных системах.

Слайд 211

Описание слайда:

Управление — целенаправленная организация того или иного процесса, протекающего в системе В общем случае процесс управления состоит из следующих четырех этапов: — получение информации о задачах управления (Z*); — получение информации о результатах управления (т. е. о поведении объекта управления Y ′ ); — анализ полученной информации и выработка решения (J = {X′,Y′ }); — исполнение решения (т. е. осуществление управляющих воз- действий U ′ ).

Слайд 212

Описание слайда:

Процесс управления — это информационный процесс Процесс правления — это информационный процесс, заключающийся в сборе информации о ходе процесса, передаче ее в пункты накопления и переработки, анализе поступающей, накопленной и справочной информации, принятии решения на основе выполненного анализа, выработке соответствующего управляющего воздействия и доведении его до объекта управления. Каждая фаза процесса правления протекает во взаимодействии с окружающей средой при воздействии различного рода помех. Цели, принципы и границы управления зависят от сущности решаемой задачи.

Слайд 213

Описание слайда:

Процесс правления — это информационный процесс

Слайд 214

Описание слайда:

Система управления Система управления — совокупность взаимодействующих между собой объекта управления и органа управления, деятельность которых направлена на достижение заданной цели управления.

Слайд 215

Описание слайда:

Система правления (СУ) Система управления — совокупность взаимодействующих между собой объекта управления и органа правления, деятельность которых направлена на достижение заданной цели правления.

Слайд 216

Описание слайда:

Задачи, решаемые системой правления. В СУ решаются четыре основные задачи правления: стабилизация, выполнение программы, слежение, оптимизация. Задачами стабилизации системы являются задачи поддержания ее выходных величин вблизи некоторых неизменных заданных значений, несмотря на действие помех. Например, стабилизация напряжения U и частоты f тока в сети вне зависимости от изменения потребления энергии. Задача выполнения программы возникает в случаях, когда заданные значения управляемых величин изменяются во времени заранее известным образом. Например, полет ракеты, выполнение работ по заранее намеченном графику.

Слайд 217

Описание слайда:

Система правления как совокупность объектов

Слайд 218

Описание слайда:

Задача слежения В тех случаях, когда изменение заданных значений управляемых величин заранее неизвестно и, когда эти величины должны изменяться в зависимости от значений других величин, возникает задача слежения, т. е. а можно более точно о соблюдения соответствия между текущим состоянием данной системы и состоянием другой системы. Например, правление производством в условиях изменения спроса, слежение за целью (например, самолетом, кораблем, космическим объектом).

Слайд 219

Описание слайда:

Системы оптимального управления В системах оптимально о правления требуется наилучшим образом выполнить поставленную перед системой задач при заданных реальных условиях и ограничениях. Понятие оптимальности должно быть конкретизировано для каждого отдельного случая.

Слайд 220

Описание слайда:

Решение о создании СУ Прежде, чем принимать решение о создании СУ, необходимо рассмотреть все его этапы, независимо от того, с помощью каких технических средств они будут реализованы. Такой алгоритмический анализ управления является основой для принятия решения о создании СУ и степени ее автоматизации. При этом анализе следует обязательно учитывать фактор сложности объекта управления: — отсутствие математического описания системы; — стохастичность поведения; — негативность управлению;

Слайд 221

Описание слайда:

Системная инженерия — это междисциплинарный подход к созданию крупных комплексных систем, которые соответствуют определенному набору экономических и технических требований. В аэрокосмической и оборонной промышленности системная инженерия используется уже давно, и многие из полученных опытным путем знаний применяются в других сферах. Поскольку транспортные системы, энергетические, телефонные и сетевые системы становятся все “умнее”, для их производства требуются соответствующие технологии эпохи покорения космоса.

Слайд 222

Описание слайда:

Системная инженерия — это одновременно и методика, и процесс Как методика, она охватывает широкий спектр тем: как функционирует система, как она себя ведет в целом, как она взаимодействует с пользователями и другими системами, как коммуницируют ее подсистемы, каким образом объединяются различные технические дисциплины для их совместной деятельности. Как процесс, она предлагает четкий структурированный подход к проектированию систем, который применим как на уровне “системы систем”, так и в рамках конкретных технических дисциплин.

Слайд 223

Описание слайда:

Как бы там ни было, системная инженерия связана с фактом применения определенной дисциплины в процессе разработки систем. Эта дисциплина имеет две определенные разновидности: 1. Техническая дисциплина подразумевает неукоснительное соблюдение вами практических процессов разработки— от идеи через производство к последующей эксплуатации. 2. Дисциплина управления организует и координирует технические усилия на протяжении всего жизненного цикла системы, включая повышение взаимодействия, определение технологических процессов и использование инструментов разработки.