Шпаргалка по "Инновациям"

1. Понятие системы. Системный подход

Система - множество целенаправленно взаимосвязанных и взаимодействующих друг с другом разнотипных элементов (предметов, явлений, взглядов, знаний и т.д.), представляющее собой определенное целостное образование, обладающее интегративными качествами.

Системный подход — это направление методологии научного познания и социальной практики, в основе которого лежит рассмотрение объектов как систем. Системный подход ориентирует исследователей на раскрытие целостности объекта, на выявление многообразных связей в нем и сведение их в единую теоретическую картину

 

2. Модель системы, процесс моделирования системы.

Модель — это объект-заместитель объекта-оригинала, обеспечивающий изучение некоторых свойств оригинала.

Замещение одного объекта другим с  целью получения информации о  важнейших свойствах объекта-оригинала  с помощью объекта-модели называется моделированием.

Системный подход, структурный подход, функциональный подход,

 

3. Цели и стадии разработки моделей

На стадии макропроектирования на основе данных о реальной системе S и внешней среде W строится модель внешней среды, выявляются ресурсы и ограничения для построения модели системы, выбирается модель системы и критерии, позволяющие оценить адекватность модели М реальной системы S.

Стадия микропроектирования в значительной степени зависит от конкретного типа выбранной модели. На этой стадии можно установить основные характеристики созданной модели, оценить время работы с ней и затраты ресурсов для получения заданного качества соответствия модели процессу функционирования системы S.

Любую модель строят в зависимости  от цели, которую ставит перед ней  исследователь, в качестве цели должна быть поставлена задача изучения какой-либо стороны функционирования объекта.

 

4. Характеристики моделей

1. Цель функционирования

2. Сложность

3. Целостность

4. Неопределенность

5. Поведенческая страта

6. Адаптивность

7. Организационная структура

8. Управляемость модели

9. Возможность развития модели

 

Требования пользователя к модели

1. Полнота модели должна предоставлять пользователю возможность получения необходимого набора оценок характеристик системы с требуемой точностью и достоверностью.

2. Гибкость модели должна давать возможность воспроизведения различных ситуаций при варьировании структуры, алгоритмов и параметров системы.

3. Длительность разработки и реализации модели большой системы должна быть по возможности минимальной при учете ограничений на имеющиеся ресурсы.

4. Структура модели должна быть блочной, т. е. допускать возможность замены, добавления и исключения некоторых частей без переделки всей модели.

5. Информационное обеспечение должно предоставлять возможность эффективной работы модели с базой данных систем определенного класса.

6. Программные и технические средства должны обеспечивать эффективную (по быстродействию и памяти) машинную реализацию модели и удобное общение с ней пользователя.

 

7. Этап концептуального моделирования

1. Постановка задачи  машинного моделирования системы. 

2. Анализ задачи моделирования  системы. 

3. Определение требований  к исходной информации об объекте  моделирования и организация  ее сбора. 

4. Выдвижение гипотез  и принятие предположений. 

5. Определение параметров  и переменных модели.

6. Установление основного  содержания модели.

7. Обоснование критериев  оценки эффективности системы. 

8. Определение процедур  аппроксимации. 

9. Описание концептуальной  модели системы. 

10. Проверка достоверности  концептуальной модели.

11. Составление технической  документации по первому этапу. 

 

8. Этап алгоритмизации модели

1. Построение логической  схемы модели.

2. Получение математических  соотношений. 

3. Проверка достоверности  модели системы

4. Выбор инструментальных  средств для моделирования.

5. Верификация и проверка  достоверности схемы программы. 

6. Проверка достоверности  программы. 

7. Составление технической  документации по второму этапу. 

 

9. Этап получения и интерпретации результатов моделирования

1. Планирование машинного эксперимента с моделью системы.

2. Определение требований к вычислительным средствам.

3. Проведение рабочих расчетов

4. Представление результатов моделирования.

6. Интерпретация результатов моделирования.

7. Подведение итогов моделирования и выдача рекомендаций.

8. Составление технической документации по третьему этапу.

 

 

 

10. Визуальное моделирование — это способ восприятия проблем с помощью зримых абстракций, воспроизводящих понятия и объекты реального мира.

Визуальные модели представляют собой средства для визуализации, описания, проектирования и документирования архитектуры системы. Под архитектурой понимается набор основных правил, определяющих организацию системы:

• совокупность структурных элементов  системы и связей между ними;

• поведение элементов системы  в процессе их взаимодействия;

• иерархию подсистем, объединяющих структурные элементы;

• архитектурный стиль (используемые методы и средства описания архитектуры, а также архитектурные образцы).

Архитектурное представление — это упрощенное описание системы с конкретной точки зрения, охватывающее определенный круг интересов и опускающее объекты, несущественные с данной точки зрения.

 

11. Методология структурного моделирования

Структурным анализом принято называть метод исследования системы, начинающий с ее общего обзора, который затем детализируется, приобретая иерархическую структуру со все большим числом уровней. Для таких методов характерно: 

•разбиение "системы на уровни абстракции с ограничением числа  элементов на каждом из уровней;

• ограниченный контекст, включающий лишь существенные на каждом уровне детали;   

• использование строгих формальных правил записи;

• последовательное приближение к  конечному результату.

12. Классификация структурных методологий

В настоящее время наибольшее распространение  получили следующие структурные  методологии:

• SADT;
• Структурного системного анализа Гейна-Сарсона;
• Структурного системного анализа и проектирования Йодана/Де Марко;
• Развития систем Джексона;
• Развития структурных систем Варнье-Орра;
• Анализа и проектирования систем реального времени Уорда-Меллора и Хатли ;
• Информационного моделирования Мартина.
• методологии семейства IDEF, с помощью которых можно эффективно отображать и анализировать модели деятельности широкого спектра сложных систем в различных разрезах.

 

Когда и какие методологии применять

IDEF0 лучше всего применять как средство анализа и логического моделирования систем, что, как правило, выполняется на ранних стадиях работы над проектом. Данные анализа, полученные с использованием IDEF0-моделирования, обычно используются на стадии разработки моделей IDEF3 и диаграмм потоков данных (DFD).

13. Цель, принципы и диаграммы IDEF0

Основная цель IDEF0 - решение задач  интеграции промышленных комплексов при  осуществлении программ комплексной  автоматизации. Результат применения IDEF0 к проблемам предприятия - модель. Модель обеспечивает видимость различных  аспектов интеграции.

Основные элементы этого метода основываются на следующих концепциях:

• графическое представление блочного моделирования;

• строгость и точность;

• отделение организации от функции, т.е. исключение влияния административной структуры организации на функциональную модель.

Модель может содержать четыре типа диаграмм: контекстную диаграмму (в каждой модели может быть только одна контекстная диаграмма); диаграммы  декомпозиции; диаграммы дерева узлов; диаграммы экспозиции (FEO).

 

14. Типы стрелок и связей, работ и функций в IDEF0

Работы  обозначают поименованные процессы, функции или задачи, которые происходят в течение определенного времени и имеют распознаваемые результаты. Работы изображаются в виде прямоугольников.

Стрелки - взаимодействие работ с внешним миром и между собой.

В IDEF0 различают пять типов стрелок:

Вход - материал или информация, которые используются или преобразуется работой для получения результата (выхода).

Управление - правила, стратегии, процедуры или стандарты, которыми руководствуется работа.

Выход - материал или информация, которые производятся работой.

Механизм - ресурсы, которые выполняют работу, например персонал предприятия, станки, устройства и т. д.

Вызов - специальная стрелка, указывающая на другую модель работы. Стрелка механизма рисуется как исходящая из нижней грани работы.

В IDEF0 различают пять типов связей работ.

Связь по входу, когда стрелка выхода направляется на вход нижестоящей,

Связь по управлению, когда выход вышестоящей работы направляется на управление нижестоящей.

Обратная связь по входу, когда выход нижестоящей работы направляется на вход вышестоящей.

Обратная связь по управлению, когда выход нижестоящей работы направляется на управление вышестоящей.

Связь выход-механизм, когда выход одной работы направляется на механизм другой.

 

 

 

 

15.  Количественный анализ диаграмм в IDEF0

Количественная оценка характеризует  соотношение сложности диаграмм и подробности описания. При количественном анализе диаграммы необходимо чтобы  выполнялись следующие условия:

– чтобы количество блоков на диаграммах нижних уровней было ниже количества блоков на родительских диаграммах, то есть с увеличением уровня декомпозиции коэффициент  убывал;

– коэффициент сбалансированности диаграммы должен быть минимальным

;

где N − количество блоков на диаграмме; L − уровень декомпозиции диаграммы; А − число стрелок, соединяющихся с блоками.

 

16. Методология IDEF3. Синтаксис и семантика

IDEF3 — способ описания процессов с использованием структурированного метода. Основой модели IDEF3 служит так называемый сценарий бизнес-процесса, который выделяет последовательность действий или подпроцессов анализируемой системы. Главной организационной единицей модели IDEF3 является диаграмма. Диаграммы IDEF3 отображают действие в виде прямоугольника. Каждому из действий присваивается уникальный идентификационный номер.

 

Связи

Изображение	Название	Назначение
	Временное предшествование	Исходное действие должно завершиться, прежде чем конечное действие сможет начаться
	Объектный поток	Выход исходного действия является входом конечного действия. Из этого, в частности, следует, что  исходное действие должно завершиться, прежде чем конечное действие сможет начаться
	Нечеткое отношение	Вид взаимодействия между  исходным и конечным действиями задается аналитиком отдельно для каждого случая использования такого отношения

 

Соединения

Графическое обозначение	Название	Вид	Правила инициации
&	Соединение «и»	Разворачивающее	Каждое конечное действие обязательно инициируется
		Сворачивающее	Каждое исходное действие обязательно должно завершиться
X	Соединение  «эксклюзивное «или»	Разворачивающее	Одно и только одно конечное действие инициируется
		Сворачивающее	Одно и только одно исходное действие должно завершиться
О	Соединение или»	Разворачивающее	Одно или несколько конечных действий инициируются
		Сворачивающее	Одно или несколько исходных действий должны завершиться