Поняття системи та моделі.

Мета і завдання курсу.

Мета курсу - набуття навичок для:

· оцінки ефективності системи управління об'єктом, процесом, підприємством в цілому;

· прийняття рішення про необхідність заміни або удосконалення існуючої системи;

· правильної постановки завдання виконавцю;

· кваліфікованої експертизи проекту;

· забезпечення необхідних умов щодо реалізації проекту.

Завдання курсу - Вивчення таких основних питань:

основні поняття, структура, принципи побудови та характеристики систем управління об'єктами, технологічними процесами, виробництвом в цілому;

методи моделювання об'єктів і систем;

техніко-економічні аспекти конструювання;

сучасні методи і засоби конструювання і моделювання.

Спостереження, аналіз і моделювання є засобами пізнання і прогнозування процесів, явищ та ситуацій у всіх сферах об'єктивної дійсності. Спостереження за явищами природи, постановка експериментів дозволили встановити фізичні закони. Ці закони проявляються в певних кількісних співвідношеннях між параметрами процесу або явища незалежно від того, чи відбуваються вони в дійсності або їх реалізацію можна тільки уявити.

Знання фізичних законів дозволяє наділити їх в ту чи іншу математичну форму, після чого, вирішуючи диференціальні, алгебраїчні рівняння або виробляючи інші обчислення, ми одержимо значення цікавлять нас параметрів або показників.

У процесі моделювання дуже важливим є системне уявлення про аналізованому об'єкті (систематизація), перше і головне властивість якого - наявність мети, для реалізації якої призначається розглянута сукупність предметів, явищ, логічних уявлень, що формують об'єкт. Мета функціонування системи редукує системні ознаки, за допомогою яких описуються, характеризуються елементи системи. При зміні мети іншими можуть стати як істотні системні ознаки, так і зв'язки з зовнішнім середовищем.

Для виділення системи потрібно наявність:

· мети, для реалізації якої формується система;

• об'єкта дослідження, що складається з безлічі елементів, зв'язаних в одне ціле важливими, з точки зору мети, системними ознаками;
• суб'єкта дослідження ("спостерігача"), що формує систему;

· характеристик зовнішнього середовища стосовно системи й відображення її взаємозв'язків з системою.

Наявність суб'єкта дослідження і деяка неоднозначність, суб'єктивність при виділенні істотних системних ознак викликають значні труднощі для однозначного виділення системи і відповідно її універсального визначення.

Викладене вище дає можливість визначити систему як упорядковане представлення про об'єкт дослідження з точки зору поставленої мети. Упорядкованість укладається в цілеспрямованому виділенні системоутворюючих елементів, встановленні їхніх істотних ознак, характеристик взаємозв'язків між собою та із зовнішнім середовищем. Системний підхід, формування систем дозволяють виділити головне, найбільш істотне в досліджуваних об'єктах і явищах; ігнорування другорядного спрощує, упорядковує в цілому досліджувані процеси. Для аналізу багатьох складних об'єктів і ситуацій такий підхід важливий сам по собі, однак, як правило, побудова системи служить передумовою для розробки чи реалізації моделі конкретної ситуації або об'єкта.

Описаний підхід припускає ясність мети дослідження і детерміноване до неї ставлення всіх елементів системи, взаємозв'язок між ними та з зовнішнім середовищем. Такі системи називають детермінованими.

Альтернативу представляють системи зі стохастичною структурою (випадкової природи), коли або відсутня чітко виражена мета дослідження, або по відношенню до неї немає повної визначеності, які ознаки вважати істотними, а які - ні; то ж відноситься і до зв'язків елементів системи з зовнішнім середовищем.

Методи побудови та дослідження стохастичних систем, як правило, більш складні, ніж детермінованих. У деяких випадках існують способи відомості стохастичних систем до спеціальним чином побудованим детермінованим.

Структура і властивості моделі залежать від цілей, для досягнення яких вона створюється. У цьому органічна єдність системи і моделі. Якщо невідома мета моделювання, то невідомо і з урахуванням яких властивостей і якостей треба будувати модель.

Модель визначається як формалізоване уявлення про об'єкт дослідження з точки зору поставленої мети.

Відмінності між визначеннями системи і моделі полягають у тому, що систематизація припускають лише упорядкування, тоді як моделювання - формалізацію взаємозв'язків між елементами системи і з зовнішнім середовищем.

Під моделюванням розуміється дослідження об'єктів пізнання не безпосередньо, а непрямим шляхом, за допомогою моделей.