Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Реферат - Свойства систем, их актуальность и необходимость. Примеры - файл 1.doc


Реферат - Свойства систем, их актуальность и необходимость. Примеры
скачать (138.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc139kb.15.12.2011 16:38скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
Реферат

по дисциплине «Теория информационных процессов и систем»

Свойства систем, их актуальность и необходимость. Примеры


Содержание




  1. Введение……………………………………………………………………..3

  2. Понятие системы ………………………………………………………..….4

  3. Основные признаки системы………………………………………...…….7

  4. Свойства информационных систем………………………………………..8

  5. Классификация систем………………………………………………….…11

  6. Структура информационных систем……………………………………..13

  7. Актуальность и необходимость информационных систем…………..…18

  8. Заключение…………………………………………………………….…..19

  9. Список используемой литературы……………………………….……….20

Введение



Появление новых информационных систем и информационных технологий во второй половине 20-го века является информационной революцией в собственном смысле слова. По своей информационной насыщенности, по темпу, по глобальности в истории человечества нет аналогов этому процессу.

Информационные технологии распространяются от развитых стран к развивающимся, охватывая все новые культуры, сильно отличающиеся от тех, в которых эти технологии зародились. Появление новых информационных технологий приводит не только к тому, что человек начинает овладевать новыми колоссальными объемами информации, но и к тому, что новые информационные технологии коренным образом меняют социальный, культурный порядок развития. Новые информационные технологии играют порождающую роль для социальных, культурных, гносеологических форм. Они оказывают все возрастающее влияние на формирование личности, семьи, образа жизни. Они изменяют сферу образования и, в свою очередь, образование должно стать той структурой, в которой формируется сознание будущих поколений, живущих в информационном обществе.

Информация все больше становится мерилом всех сфер человеческого общества, в том числе и национальной культуры той или иной страны. Сегодня стало очевидным преобладание информационной составляющей деятельности людей над всеми другими ее формами и компонентами. Поэтому слово "информация" приобрело поистине магическое значение, а современные информационные технологии являются подлинной движущей силой мирового экономического и технологического развития, преумножая сегодняшние знания и духовные ценности, расширяя сферы использования достижений науки и техники XX века.

^ Понятие системы
Под системой понимают любой объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как объединенная в интересах достижения поставленных целей совокупность разнородных элементов. Системы значительно отличаются между собой как по составу, так и по главным целям.

Информационная система — взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для сбора, хранения, обработки, поиска и выдачи информации, необходимой в процессе принятия решений задач из любой области.

Система - совокупность элементов, объединенных общей функциональной средой и целью функционирования.

Функциональная среда системы - характерная для системы совокупность законов, алгоритмов и параметров, по кото­рым осуществляется взаимодействие между элементами системы и функционирование системы в целом.

 Элемент — простейшая (неделимая) часть единой системы. Элемент можно считать пределом деления системы с точки зрения ее рассмотрения при решении конкретной задачи или при достижении поставленной цели. Принцип деления зависит от цели исследования. Он может меняться по мере ее уточнения и развития представления исследователя об анализируемом объекте или проблемной ситуации. Это приводит к формированию новых (или других) элементов и получению более адекватного представления о системе.

Компонент системы - множество относительно однородных элементов, объединенных общими функциями при обеспечении выполнения общих целей развития системы.

Система — совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, объединенных общей целью и общими целенаправленными правилами взаимодействия.

Понятие системы используется для представления объектов или процессов, которым невозможно дать непосредственное графическое, математическое или образное описание, но которые необходимо представить как нечто сложное и единое целое.

По теории отражения система является инструментом познания (идеальное представление материальное воплощение), средством исследования и решения задачи.

 Среда (внешняя среда) — совокупность всех объектов, изменение свойств которых влияет на систему, а так же тех объектов, чьи свойства меняются в результате поведения системы. Различают следующие виды сред:

  • естественно-природная;

  • экономическая;

  • социальная.

Система образуется путем ее выделения из среды. К среде относят те элементы объективного мира, которые остались после выделения системы, и которые взаимодействуют с этой системой.

 По законам кибернетики систему определяют через каналы входов и выходов. Такое представление системы называется «черным ящиком» (Рисунок 1).



Рисунок 1 - Взаимодействие системы со средой

При представлении элемента системы с заданным законом функционирования FS в виде «черного ящика» множество его входных сигналов может быть разделено на три подмножества:

  • неуправляемые входные сигналы, преобразуемые элементом;

  • управляющие сигналы, появление которых приводит к переходу элемента из одного состояния в другое;

  • воздействия внешней среды, появление которых приводит к переходу элемента из одного состояния в другое.

Выходные сигналы представляют собой совокупность выходных характеристик элемента.

При уточнении определения системы в нее могут включаться сильно связанные с ней элементы среды. Слабо связанные с системой ее собственные элементы могут исключаться из системы.

 Пример: космические системы, термодинамические системы, в которых происходят фазовые переходы и т. п.

При исследовании систем необходимо прогнозировать не только их состояние, но и состояние среды с учетом ее неоднородности.

Если сложная система не может быть сразу разделена на элементы (например, из-за недостатка информации), то ее делят на подсистемы. Если последние также трудно разделить на элементы, то их делят на компоненты.

 Подсистемой считается совокупность взаимосвязанных элементов или компонентов, которая обладает всеми свойствами системы, в том числе — целостность. Она способна выполнять относительно независимые функции. Подцель ее функционирования направлена на достижение общей цели системы.

Пример: биологические системы (вредители).

Пример. Наука - система, обеспечивающая получение, проверку, фиксацию (хранение), актуализацию знаний общества. Наука имеет подсистемы: математика, информатика, физика, экономика и др. Любое знание существует лишь в форме систем (систематизированное знание). Теория - наиболее развитая система их организации, позволяющая не только описывать, но и объяснять, прогнозировать события, процессы.

 Компонентом считается составляющая системы промежуточного уровня, характер которой обычно неизвестен. Для него не выполняется свойство целостности и не определяется подцель.

 Пример: человеческий орган.

 При исследовании систем соблюдается принцип относительности. Как правило, любая исследуемая система рассматривается как элемент системы более высокого порядка. Элементы системы, в свою очередь, рассматриваются как системы более низкого порядка.

Основные признаки системы
Основные признаки системы:

  • целостность, связность или относительная независимость от среды и систем (наиболее существенная количественная характеристика системы). С исчезновением связности исчезает и система, хотя элементы системы и даже некоторые отношения между ними могут быть сохранены;

  • наличие подсистем и связей между ними или наличие структуры системы (наиболее существенная качественная характеристика системы). С исчезновением подсистем или связей между ними может исчезнуть и сама система;

  • возможность обособления или абстрагирования от окружающей среды, т.е. относительная обособленность от тех факторов среды, которые в достаточной мере не влияют на достижение цели;

  • связи с окружающей средой по обмену ресурсами;

  • подчиненность всей организации системы некоторой цели (как это, впрочем, следует из определения системы);

  • эмерджентность или несводимость свойств системы к свойствам элементов.

Целое всегда есть система, а целостность всегда присуща системе, проявляясь в системе в виде симметрии, повторяемости (цикличности), адаптируемости и саморегуляции, наличии и сохранении инвариантов.


^ Свойства информационных систем
Свойства информационных систем:

  • любая информационная система может быть подвергнута анализу, построена и управляема на основе общих принципов построения систем;

  • информационная система является динамичной и развивающейся;

  • при построении информационной системы необходимо использовать системный подход;

  • выходом информационной системы является информация, на основе которой принимаются решения;

  • информационная система является человеко-компьютерной системой обработки информации.

Чтобы разобраться в работе информационной системы, необходимо понять суть проблем, которые она решает, а также организационные процессы, в которые она включена. Следует учитывать:

  • структурированность решаемых управленческих задач;

  • уровень иерархии управления, на котором решение должно быть принято;

  • принадлежность решаемой задачи к той или иной функциональной сфере;

  • вид используемой информационной технологии.

Технология работы в компьютерной информационной системы доступна для понимания специалистом некомпьютерной области и может быть успешно использована для контроля процессов профессиональной деятельности и управления ими.

Выделяют следующие характеристики систем6

1. Состояние — множество существующих свойств, которыми обладает система в заданный момент времени. Этими свойствами могут быть:

  • макропараметры или макросвойства (например, давление - удельный объем -температура);

  • входные или выходные сигналы;

2. Поведение — свойство системы переходить из одного состояния в другое. Если закономерности такого перехода не известны, то необходимо определить характер (алгоритм) поведения.

3. Развитие — свойство, служащее для объяснения сложных термодинамических и информационных процессов, происходящих в системе, определяющих ее поведение.

4. Равновесие — свойство системы при отсутствии внешних возмущений (или при постоянных внешних возмущениях) сохранять сво е поведение сколь угодно долго. Выделяют статическое и динамическое равновесие.

 . Устойчивость — способность системы возвращаться в состояние равновесия, из которого она была выведена под влиянием внешних возмущений. С точки зрения устойчивости различают следующие системы:

  • устойчивые — после вывода из равновесия в них возникают силы, стремящиеся вернуть их в равновесное состояние;

  • неустойчивые — после вывода из равновесия в них возникают силы, стремящиеся еще больше удалить систему от равновесного состояния;

  • безразличные — после вывода из равновесия они переходят в новое состояние равновесия;

  • полуустойчивые .

5. Открытость — способность системы обмениваться со средой массой, энергией или информацией. Если система обладает способностью выполнять обмен только некоторыми компонентами, то соответственно выделяют:

  • информационно-проницаемые системы;

  • массопроницаемые системы;

  • энергопроницаемые системы.

В открытых системах могут протекать процессы, которые противоречат фундаментальным закономерностям. В таких системах возможны негэнтропийные процессы, противоречащие II началу термодинамики (например «тепловой смерти вселенной»). Однако, в ряде случаев открытые системы ведут себя согласно общим законам (например, биологические системы стареют).

В закрытых системах цели функционирования задаются извне. В открытых системах, благодаря наличию активных элементов, они могут формироваться внутри системы, что делает их целенаправленными (целеустремл енными или саморегулирующимися).

6. Величина — эта характеристика определяется количеством элементов системы.

7. Сложность — эта характеристика определяется количеством и характером связей элементов.

8. Разнообразие — максимальное число состояний, которое может принимать система. Пусть в каждый момент времени состояние системы определяет m свойств, каждое из которых может принимать n значений. Чем больше m, тем сложнее система (или тем больше она по размерам). Чем больше n, тем сложнее сами свойства (тем больше режимов характеризует систему). Тогда разнообразие определяется, как

Классификация систем
1. По степени абстрагирования

1.1 Физические системы – это реальные объекты, явления, процессы

1.2 Абстрактные системы – отображения реальных объектов, явлений, процессов (модели)

2. По характеру поведения во времени

2.1 Динамические – системы типа , которые способны изменять состояние в параметрическом пространстве Т

2.2 Статические – не меняют состояния

3. По структуре

3.1 Простые – не содержат внутренней структуры

3.2 Сложные – состоят из простых

4. По природе

4.1 Естественные – природные системы.

4.2 Искусственные - созданы с какой либо целью функционирования

5. По управляемости

5.1 С управлением, как правило, искусственные системы

5.2 Без управления – как правило, естественные системы

6. По поведению во времени

6.1 Непрерывные. Требуют аппарата дифференциальных уравнений и уравнений в частных производных

6.2 Дискретные

7. По характеру зависимости между элементами

7.1 Детерминированные – связь между элементами подчиняется определенному всегда выполняемому закону (закономерности)

7.2 Стохастические – связь между входом, выходом и состояниями имеет случайный характер

8. По характеру взаимодействия с внешней средой

8.1 Открытые – имеют взаимодействие с внешней средой. Взаимодействие возможно только через входы и выходы системы. Внешняя среда никак не может непосредственно повлиять на состояние системы, только через вход системы

8.2 Закрытые – не имеют взаимодействия с внешней средой

Понятие открытости систем конкретизируется в каждой предметной области. В информатике открытыми информационными системами считаются программно- аппаратные комплексы, обладающие следующими свойствами:

  • Мобильность – возможность программного обеспечения быть легко переносимым на различные аппаратные платформы и в различные операционные среды;

  • Стандартность – соответствие программного комплекса принятому стандарту разработки, независимо от разработчика;

  • Развиваемость (наращиваемость возможностей) – возможность включения новых программных и технических средств, не предусмотренных в первоначальном варианте;

  • Совместимость – возможность взаимодействовать с другими комплексами.

^ Структура информационных систем
 Структуру информационной системы составляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами — частями системы, выделенными по какому-либо признаку.

Общую структуру информационной системы можно рассматривать как совокупность подсистем независимо от сферы применения. В этом случае говорят о структурном признаке классификации, а подсистемы называют обеспечивающими .

Среди обеспечивающих подсистем обычно выделяют следующие виды обеспечения.

  1. Информационное обеспечение. Назначение — своевременное формирование и выдача достоверной информации для принятия управленческих решений.

  2. Техническое обеспечение — комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические, процессы.

  3. Математическое и программное обеспечение — совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.

К средствам математического обеспечения относятся:

  • средства моделирования процессов управления;

  • типовые задачи управления;

  • методы математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и др.

4. Организационное обеспечение — совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации информационной системы.

Организационное обеспечение реализует следующие функции:

  • анализ существующей системы управления организацией, где будет использоваться система, и выявление задач, подлежащих автоматизации;

  • подготовку задач к решению на компьютере, включая техническое задание на проектирование системы и технико-экономическое обоснование ее эффективности;

  • разработку управленческих решений по составу и структуре организации, методологии решения задач, направленных на повышение эффективности системы управления.

Организационное обеспечение создается по результатам предпроектного обследования на 1-м этапе построения баз данных, с целями которого вы познакомились при рассмотрении информационного обеспечения.

5. Правовое обеспечение — совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование информационных систем, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации. Главной целью правового обеспечения является укрепление законности.

Структура - все то, что вносит порядок во множество объектов, т.е. совокупность связей и отношений между частями целого, необходимых для достижения цели.

Базовые топологии структур (систем) приведены на рисунках 2 – 5.

Рисунок 2 - Структура линейного типа


Рисунок 3 - Структура иерархического типа (первая цифра - номер уровня)



Рисунок 4 - Структура сетевого типа (вторая цифра - номер в пути)

Рисунок 5 - Структура матричного типа
Пример. Примером линейной структуры является структура станций метро на одной (не кольцевой) линии в одном направлении. Примером иерархической структуры может служить структура управления вузом: "Ректор - Проректор - Декан - Заведующий кафедрой, подразделением - Преподаватель кафедры, сотрудник подразделения". Пример сетевой структуры - структура организации работ при строительстве дома: некоторые работы, например, монтаж стен, благоустройство территории и др. можно выполнять параллельно. Пример матричной структуры - структура работников отдела НИИ, выполняющих работы по одной и той же теме.

Кроме указанных основных типов структур, используются и другие, образующиеся с помощью их корректных комбинаций - соединений и вложений.

В современных компьютерных архитектурах, компьютерных системах и сетях важно правильно выбрать эффективную структуру и топологию.

Структура является связной, если возможен обмен ресурсами между любыми двумя подсистемами системы (предполагается, что если есть обмен i-й подсистемы с j-й подсистемой, то есть и обмен j-й подсистемы с i-й).

Совокупность элементов и связей между ними позволяет судить о структуре системы. Любая система имеет внутренние состояния, внутренний механизм преобразования входных данных в выходные (внутреннее описание), а также имеет внешние проявления (внешнее описание).

Внутреннее описание дает информацию о поведении системы, о соответствии (несоответствии) внутренней структуры системы целям, подсистемам (элементам) и ресурсам в системе, внешнее описание - о взаимоотношениях с другими системами, с целями и ресурсами других систем

Внешнее описание системы определяется ее внутренним описанием.

Морфологическое (структурное или топологическое) описание системы - это описание строения или структуры системы или описание совокупности А элементов этой системы и необходимого для достижения цели набора отношений R между этими элементами системы.

Функциональное описание системы - это описание законов функционирования, эволюции системы, алгоритмов ее поведения, "работы".

Информационное (информационно-логическое или инфологическое) описание системы - это описание информационных связей как системы с окружающей средой, так и подсистем системы.

Раньше информационное описание системы называли кибернетическим.

С точки зрения морфологического описания, система может быть:

  • гетерогенной системой - содержащей элементы разного типа, происхождения (подсистемы, не детализируемые на элементы с точки зрения выбранного подхода морфологического описания);

  • гомогенной системой - т.е. содержать элементы только одного типа, происхождения;

  • смешанной системой - с гетерогенными и гомогенными подсистемами.

Морфологическое описание системы зависит от учитываемых связей, их глубины (связи между главными подсистемами, между второстепенными подсистемами, между элементами), структуры (линейная, иерархическая, сетевая, матричная, смешанная), типа (прямая связь, обратная связь), характера (позитивная, негативная).

Пример. Морфологическое описание автомата для производства некоторого изделия может включать геометрическое определение изделия, программу (задание последовательности действий по обработке заготовки), изложение операционной обстановки (маршрут обработки, ограничения действий и др.). Описание зависит от типа, глубины связей, структуры изделия и др.

^ Актуальность и необходимость информационных систем
Внедрение информационных систем должно способствовать:

  • получению более рациональных вариантов решения управленческих задач за счет внедрения математических методов и интеллектуальных систем и т.д.;

  • освобождению работников от рутинной работы за счет ее автоматизации;

  • обеспечению достоверности информации;

  • замене бумажных носителей данных на машинные, что приводит к более рациональной организации переработки информации на компьютере и снижению объемов документов на бумаге;

        • совершенствованию структуры потоков информации и системы документооборота в организации;

        • уменьшению затрат на производство продуктов и услуг;

        • предоставлению потребителям уникальных услуг;

        • отысканию новых рыночных ниш.

Создание и использование информационных систем для любой организации нацелены на решение следующих задач.

  • структура информационной системы, ее функциональное назначение должны соответствовать целям, стоящим перед организацией.

  • информационная система должна контролироваться людьми и использоваться в соответствии с основными социальными и этическими принципами.

  • информационная система должна способствовать производству достоверной, надежной, своевременной и систематизированной информации.

Заключение
Информационная система является человеко-компьютерной средой, составляющими элементами которой являются компьютеры, компьютерные сети, программные продукты, базы данных, различного рода технические и программные средства связи и люди. Её основная цель — организация хранения, переработки, передачи информации, получение информационных продуктов и поддержка процесса принятия управляющих решений.

Создание и использование информационных систем нацелены на решение следующих задач: структура информационной системы, ее функциональное назначение должны соответствовать целям, стоящим перед организацией; информационная система должна контролироваться людьми и использоваться в соответствии с основными социальными и этическими принципами; информационная система должна способствовать производству достоверной, надежной, своевременной и систематизированной информации.
^ Список используемой литературы



  1. Дегтярев Ю.И. Системный анализ и исследование операций.- М.:Высшая школа, 2002

  2. Информатика. Компьютерные технологии. Пособие под ред. О.И.Пушкаря.- Издательский центр "Академия", Киев, - 2001 г.

  3. Лагоша Б.А., Емельянов А.А. основы системного анализа.-М.: Изд-во МЭСИ, 1998.

  4. Месарович М, Такахара Я. Общая теория систем:.-М.:Мир, 1998

  5. Мороз А.И. Курс теории систем: Учебное пособие. – М:Высшая школа, 1999 –

.



Скачать файл (138.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru