Моделирование системы обработки непрерывно-дискретного потока входных данных

Синтез – соединение подсистем в систему с целью выявления их взаимосвязей.

Система – это совокупность элементов, связанных между собой функциональными взаимоотношениями.

Система автоматизированная – система, находящаяся под управлением человека, которая обычно служит для каких – либо определенных действий в помощь человека.

Система автоматизированного проектирования (САПР) – система, которая предназначена для выполнения проектных работ с применением компьютерной технике, а также создание конструкторской и экологической документации на отдельные изделия, здания, сооружения.

Система автоматическая – это система без вмешательства из вне человека, система существует самостоятельно.

Система биотехническая – система, в которую входят живые организмы.

Система большая – это система, в которой изучение данных системы затруднительно вследствие ее размерности.

Система естественная – это система, которая появляется и существует независимо от деятельности человека.

Система искусственная – это система, которая возникает в результате деятельности.

Система организационная – это система, которая организуется полностью человеком и управляется им.

Система полуавтоматическая – это система, частично перекладывающая  управление на др. систему – помощника или до выполнения определенных действий со стороны внешней среды.

Система простая – это система, моделирование которой затруднено вследствие ее размерности.

Системное (морфологическое) описание (представление) системы (описание системной цели, системных отношений и связей с окружающей средой, другими системами и системных ресурсов – материальных, энергетических, информационных, организационных, людских, пространственных и временных).

Системное свойство – это свойство, характеризующее не один какой-либо элемент системы, а всю систему, как единое целое.

Систем сложная – это система, моделирование которой затруднено вследствие нехватки информации для ее изучения или ее управления.

Система смешанная – это комплекс искусственных и естественных систем, созданных в целях управления человеком функционирования естественной системы.

Системный анализ – система понятий, методов (среди которых должен быть метод декомпозиции) и технологий для изучения, описания, реализации систем различной природы и характера, междисциплинарных проблем; это система общих законов, методов, приемов исследования таких систем.

Системный подход – изучение системы "от общего к частному".

Сложная система – это такая система, если в ней не хватает ресурсов (главным образом, – информационных) для эффективного описания (состояний, законов функционирования) и управления системой – определения, описания управляющих параметров или для принятия решений в таких системах (в таких системах всегда должна быть подсистема принятия решения).

Структура – это виды взаимосвязи между элементами, а также от одного элемента к другому.

Структура древовидная – это иерархическая связь между элементами, где элемент последующего уровня подчинены элементам предыдущего уровня, причем элементы одного и того же уровня не связаны друг с другом.

Структура линейная – это структура, отображающая явную передачу информации от предыдущего элемента к последующему.

Структура матричная – это структура, отображающая отношения между элементарными объектами, которые могут быть представлены двумерными таблицами.

Структура сетевая – это обобщение иерархических  структур, они допускают произвольные связи между элементарными объектами, где каждый элементарный объект может подчиняться нескольким элементарным объектам.

Структурная адаптация – управление, создаваемое не произвольно, а в соответствии с наличными средствами.

Трактабельность модели – это реализуемость модели в рамках принятых ресурсных ограничений.

Управление в системе – внутренняя функция системы, осуществляемая в системе независимо от того, каким образом, какими элементами системы она должна выполняться.

Управление системой – выполнение внешних функций управления, обеспечивающих необходимые условия функционирования системы.

Устойчивая система – это такая система, если она сохраняет тенденцию стремления к тому состоянию, которая наиболее соответствует целям системы, целям сохранения качества без изменения структуры или не приводящим к сильным изменениям структуры системы на некотором заданном множестве ресурсов (например, на временном интервале).

Устойчивость систем – способность системы сохранять свое движение по траектории (из точек состояний) и своё функционирование и она должна базироваться на самоподдержке, саморегулировании достаточно долго. Асимптотическая устойчивость системы состоит в возвращаемости системы к равновесному состоянию при t стремящемся к бесконечности из любого неравновесного состояния.

Устойчивое состояние – состояние, изменяемое на допустимую величину.

Формализация – это переход от содержимого описания объекта к его математической модели.

Функционирование – это деятельность системы без смены цели.

Цель – образ несуществующего, но желаемого - с точки зрения задачи или рассматриваемой проблемы - состояния среды, т.е. такого состояния, которое позволяет решать проблему при данных ресурсах.

Целенаправленное поведение системы – поведение системы (т.е. последовательность принимаемых ею состояний), ведущее к цели системы.

Целостность – это наиболее существенная количественная характеристика системы

Чёрный ящик – это система, в которой известны только входы и выходы, содержимое этой системы остаётся неизвестным или сложным для изучения.

Шум (помеха) – постороннее воздействие, нарушающее сигнальное соответствие состоянию.

Эволюция – это движение в пространстве статических моделей процессов функционирования системы.

Эвристики, использование эвристических процедур – получение знания о системе по знаниям, о подсистемах и наблюдениям, опыту.

Эквивалентные системы – системы, которые имеют одинаковые цели, составляющие элементы, структуру.

Элемент системы – это объект, процесс или явление, имеющее свои структуру и законы функционирования.

Эмерджентность – это наличие у какой-либо системы особых свойств, не присущих ее подсистемам и блокам, а также сумме элементов, не связанных особыми системообразующими связями.

Энергия – не полностью изученный тип ресурсов, например, мы не владеем управляемой термоядерной реакцией.

Энтропия – это понятие неопределенности случайного объекта, для которого удалось ввести количественную меру.

Эргодичность – это совпадение результатов усреднения по любой реализации.

Эргономические системы – это комплексы машин, человек – оператор.

Эффективность системы – способность системы оптимизировать (глобально-потенциально или локально-реально) некоторый критерий эффективности, например, типа соотношений "затраты на производство - объем прибыли".

 

Приложение 2. Листинг основных функций

// Основная функция расчёта $d=array( 'lastchange'=>$_SESSION['input_file']['lastchange'], 'h'=>$_SESSION['input_file']['data'], 'cols'=>$_SESSION['input_file']['cols'], 'rows'=>$_SESSION['input_file']['rows'], 'eps'=>$_SESSION['data_edit']['eps'], 'a'=>$_SESSION['data_edit']['a']/1e2, 'm'=>array(),'m+'=>array(),'m-'=>array(), 'mpr'=>array(), 'al'=>array(),'al+'=>array(),'al-'=>array(), 'ok'=>array(),'ok2'=>array(), ); // Рассчет M, M+, M- for($i=0;$i<$d['rows'];$i++){ $d['m'][$i]=$d['m+'][$i]=$d['m-'][$i]=0; for($j=0;$j<$d['cols'];$j++){ $d['m'][$i]+=pow($d['h'][$i][$j],2); $d['m+'][$i]+=pow($d['h'][$i][$j]+$d['eps'],2); $d['m-'][$i]+=pow($d['h'][$i][$j]-$d['eps'],2); } $d['m'][$i]=pow($d['m'][$i],0.5); $d['m+'][$i]=pow($d['m+'][$i],0.5); $d['m-'][$i]=pow($d['m-'][$i],0.5); } // Рассчетα (alpha), α+ (alpha+), α- (alpha-) $d['al'][0]=$d['al+'][0]=$d['al-'][0]=0; for($i=1;$i<$d['rows'];$i++){ $d['al'][$i]=$d['al+'][$i]=$d['al-'][$i]=0; for($j=0;$j<$d['cols'];$j++){ $d['al'][$i]+=$d['h'][0][$j]*$d['h'][$i][$j]; $d['al+'][$i]+=($d['h'][0][$j]+$d['eps'])*($d['h'][$i][$j]+$d['eps']); $d['al-'][$i]+=($d['h'][0][$j]-$d['eps'])*($d['h'][$i][$j]-$d['eps']); } $d['al'][$i]/=abs($d['m'][0]*$d['m'][$i]); $d['al+'][$i]/=abs($d['m+'][0]*$d['m+'][$i]); $d['al-'][$i]/=abs($d['m-'][0]*$d['m-'][$i]); $d['al'][$i]=acos($d['al'][$i]); $d['al+'][$i]=acos($d['al+'][$i]); $d['al-'][$i]=acos($d['al-'][$i]); } // ПРОГНОЗ M (mpr) $AVG_Mi=array_sum(array_slice($d['m'],1))/(count($d['m'])-1); $d['mpr'][0]=$d['m'][0]*$d['a']+(1-$d['a'])*$AVG_Mi; for($i=1;$i<$d['rows'];$i++){ $d['mpr'][$i]=$d['m'][$i]*$d['a']+(1-$d['a'])*$d['mpr'][$i-1]; } $d['mpr'][$d['rows']]=$AVG_Mi*$d['a']+(1-$d['a'])*$d['mpr'][$d['rows']-1]; // ПРОГНОЗ alpha (alpr) $AVG_Mi=array_sum(array_slice($d['al'],1))/(count($d['al'])-1); $d['alpr'][0]=$d['al'][0]*$d['a']+(1-$d['a'])*$AVG_Mi; for($i=1;$i<$d['rows'];$i++){ $d['alpr'][$i]=$d['al'][$i]*$d['a']+(1-$d['a'])*$d['alpr'][$i-1]; } $d['alpr'][$d['rows']]=$AVG_Mi*$d['a']+(1-$d['a'])*$d['alpr'][$d['rows']-1];     // Рассчет deltaM[i], delta_alpha[i], M[i]dop, alpha[i]dop // Для устойчивости должно выполняться  условие: //      M- <= M <- M+   AND  alpha- <= alpha <= alpha+ // AND  deltaM <= Mdop  AND  delta_alpha <= alpha_dop for($i=0;$i<$d['rows'];$i++){ // Однако, мы НЕ будем использовать alpha при рассчете устойчивости // для включения нужно раскомментировать  строчки с /// $c__delta_m=abs($d['m'][0]-$d['m'][$i]); ///$c__delta_al=abs($d['al'][0]-$d['al'][$i]); $c__m_dop=abs($d['m+'][$i]-$d['m-'][$i]); ///$c__al_dop=abs($d['al+'][$i]-$d['al-'][$i]); $d['ok'][$i]=( $d['m-'][$i]<=$d['m'][$i]&&$d['m'][$i]<=$d['m+'][$i] ///&&   $d['al-'][$i]<=$d['al'][$i] && $d['al'][$i]<=$d['al+'][$i] &&$c__delta_m<=$c__m_dop ///&&   $c__delta_al <= $c__al_dop ); if(!$d['ok'][$i]){$d['ok2'][]=$i+1;} }

 

 

5. Список литературы

1. Системный анализ, моделирование и принятие решений: учеб. справочник / Т.Ю. Бугакова, И.Г. Вовк. – Новосибирск: СГГА, 2010. –73 с.
2. Основы системно-целевого подхода и принятие решений: учеб. справочник / Т.Ю. Бугакова, И.Г. Вовк. – Новосибирск: СГГА, 2011. –152 с.
3. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем: учебник для вузов – 
   3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. Шк., 2001. – 343 с.: ил.
4. Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Основы системного анализа: 
   учеб. 2-е изд., доп. - Томск: Изд-во НТЛ., 1997. – 396 с.: ил.
5. Курс лекций по моделированию систем.