Главная -> Книги

(0) (1) (2) ( 3 ) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (111) (112) (113) (114) (115) (116) (117) (118) (119) (120) (121) (122) (123) (124) (3)

Структурная организация системы - это модель системы на основе структурных (конструктивных) элементов, отражающая их взаимосвязи в процессе функционирования.

Для описания функциональной организации системы используются: алгоритмические языки, аналитическое, графическое и табличное описание, временные диаграммы и словесное описание.

В связи с интенсивным развитием методов автоматизированного проектирования систем разработаны и широко применяются новые методы принятия решений: ситуационного управления, нежесткой логики и другие методы, базирующиеся на концепциях искусственного интеллекта.

Для описания структурной организации системы используются обычно наглядное графическое описание и табличное представление связей между элементами системы. В автоматизированных системах для представления структуры системы используется аппарат теории графов.

В классической теории систем принято выделять следующие виды представлений иерархических систем: стати-фицированное, отражающее иерархию структурных решений; многослойное, отражающее иерархию целей системы; многоэшелонное, описывающее совместно функциональную и структурную иерархии.

Описание, отражающее функционально-структурную организацию системы, должно соответствовать концептуальной модели проектируемой системы. Таким образом, описание должно быть открытым и допускать возможность расширения (сужения) спектра функций, реализуемых системой. Описание должно предусматривать возможность перехода от одного уровня рассмотрения системы к другому, т. е. обеспечивать построение виртуальных систем любого уровня.

В настоящей работе наряду с традиционными для вычислительной техники средствами описания функционально-структурной организации систем (структурные схемы, граф-схемы алгоритмов, программы и микропрограммы) дополнительно используются (см. § 8-4): многоуровневое представление функции системы - дерево функций; обобщенные функционально-информационные карты (ОФИК); диаграммы временной активности элементов в процессе функционирования системы; операторные модели функционирования системы.

Основу описания функционально-структурной организации составляет дерево функций системы, адекватное по



своей структуре принципам иерархической организации систем.

Адекватность функционально-структурной организации систем. Анализ эволюции систем убедительно доказывает эффективность и жизнеспособность систем, структура которых максимально соответствует реализуемым функциям.

В процессе эволюции систем расширение и усложнение функций, реализуемых системами, и непрерывное совершенствование и создание новых технологий, пригодных для практического воплощения систем, приводят к непрерывному совершенствованию функционально-структурной организации систем, их прогрессивному развитию.

В области систем обработки информации известно правило: «В идеальном случае каждому реализуемому алгоритму соответствует определенная структура системы (устройства)». Однако понятно, что бесконечное разнообразие алгоритмов не может быть отображено на соответствующее разнообразие материальных структур.

Одни и те же функции могут быть реализованы многофункциональными и специализированными средствами. Таким образом, при формировании структуры системы определенного функционального назначения необходимо разрешать диалектическое противоречие «многофункциональность - специализация» на всех уровнях организации системы. Стратегия эволюционного синтеза систем предусматривает максимальное использование многофункциональных модулей системы. Использование их на всех уровнях системной организации позволяет создавать системы с минимальным числом типов элементов, реализующие заданную совокупность функций. Такие системы обладают наиболее высокими характеристиками информационной и конструктивной надежности и эффективности.

Изменение условий применения системы, новые требования, предъявляемые к системе, приводят к количественным и качественным изменениям в спектре функций, реализуемых системой. Это в свою очередь приводит к необходимости изменения принципов функционально-структурной организации системы с целью более полной адаптации к изменяющимся условиям эксплуатации. Изменение принципов функционально-структурной организации имеет место и при совершенствовании технологий создания системы.

В процессе развития систем формируются различные классы и виды систем, функционально-структурная организация которых наиболее адекватна определенным условиям применения.



При создании новых систем имеет место целенаправленный процесс воспроизведения заданной совокупности функций создаваемой системы. Определяющим, первичным при создании системы является ее функционально-проблемная ориентация. Каждая система должна эффективно и экономично реализовать заданную совокупность основных и дополнительных функций, т. е. должна удовлетворять определенным функциональным требованиям. При невыполнении этих условий система либо перестает существовать, либо требует создания дополнительных подсистем для удовлетворения заданного набора функций, либо теряет смысл.

Если в процессе проектирования не придается должного внимания определенной, казалось бы, второстепенной, функции, то система становится неэффективной в процессе эксплуатации. Первичность функционального назначения создаваемой системы и вторичность формирования ее структуры определяет необходимость в функционально-структурном подходе (ФСП) к синтезу систем. Таким образом, ФСП является естественным и еди.нственно воз.мож-ным при создании развивающихся систем. Использование ФСП предполагает проведение глубокого предварительного анализа основных и вспомогательных функций системы и связей между ними.

Функциональное назначение системы (совокупность реализуемых функций) и условия существования (функционирования) определяют структурную организацию системы. Система может удовлетворять функциональному назначению, имея различную структурную организацию.

Заданная совокупность функций системы может быть реализована как многофункциональными, так и специализированными компонентами. Количественное соотнощение между специализированными и многофункциональными компонентами зависит от возможностей технологии создания системы и, в свою очередь, влияет на качество создаваемой системы.

Как отмечалось выще, в рационально созданных системах преобладают многофункциональные компоненты. При равных функциональных возможностях наиболее эффективна и экономична система с минимальной структурой. Такая система при заданной совокупности реализуемых функций и определенной производительности содержит наименьщее число компонентов. Естественно, что сравнение ведется для компонентов одного уровня сложности систем с эквивалентными конструктивными, надежностными и экономическими показателями.



(0) (1) (2) ( 3 ) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (111) (112) (113) (114) (115) (116) (117) (118) (119) (120) (121) (122) (123) (124)