Понятие Эффективность. Принцип Ле-Шателье

09.2004
5 лекция - Характеристика описаний
Принцип Ле-Шателье
утверждает, что
“если на любую систему, находящуюся в стационарном режиме (состояния В1 и В2, см. слайд 25), подействует внешнее возмущение Р, то в ней произойдут изменения (ΔR1 и ΔR2), которые уменьшат результат его действия”

09.2004
5 лекция - Характеристика описаний
Иллюстрация к принципу Ле-Шателье

09.2004
5 лекция - Характеристика описаний
Типы связей для организации управления в системе
Афферентные связи - связи рецепторных подсистем с рефлексивной подсистемой; передается информация с помощью сигналов.
Эфферентные связи - связи рефлексивной подсистемы с эффекторными (исполни-тельными) подсистемами; передаются сигналы, содержащие командную информацию.

09.2004
5 лекция - Характеристика описаний
Рефлексивная
подсистема
Эффекторные
подсистемы
СОФ
Рецепторные
подсистемы
Афферентные связи
Эфферентные связи
ЦФ
Обобщенная структура системы
ЦФ - целевые функции
СОФ - системо-образующий фактор
Среда

09.2004
5 лекция - Характеристика описаний
Морфологическое описание систем

09.2004
5 лекция - Характеристика описаний
Морфологическое описание S
характеризует:
элементы и подсистемы;
связи между элементами;
тип структуры;
конфигурацию

09.2004
5 лекция - Характеристика описаний
Элементы и подсистемы
Есть n=7 элементов.
Какое количество систем их этого числа элементов может быть создано?
МS =2 n(n-1)=2 7·6=2 42~10 12
Выделим К подсистем по М элементов в каждой, тогла общее количество систем
М*S= 2 К(К-1)+М(М-1).
При К=3 и М=2 М*S=2 8

09.2004
5 лекция - Характеристика описаний
Оператор морфологического описания
Полное морфологическое описание системы можно представить как структуру вложенных друг в друга и иерархически построенных описаний разных уровней ее рассмотрения.
Морфологическое описание может быть задано некоторым оператором GМ:
GM ={PS, V, σ, K}

09.2004
5 лекция - Характеристика описаний
Структура морфологического описания

09.2004
5 лекция - Характеристика описаний
Состав и классификация элементов:
гомогенный; гетерогенный; смешанный.
а) по содержанию: информационные, энергетические, вещественные, смешанные;
б) по операциям: однотипные, разнотипные, близкие;
в) по степени свободы: программируемые, инициативные, адаптивные;
г) по времени действия: регулярные, нерегулярные, непрерывные, смешанные
и т.д.

09.2004
5 лекция - Характеристика описаний
Подсистемы и их типы
Достаточно обособленная совокупность элементов, выполняющая некоторую частную функцию.
эффекторные; рецепторные;
рефлексивные; неопределенные

09.2004
5 лекция - Характеристика описаний
Типы подсистем:
Эффекторные - способные преобразовывать воздействия в другие формы (вещество или энергия) для воздействия на другие подсистемы;
Рецепторные - преобразующие воздей-ствия в сигналы, содержащие инфор-мацию о параметрах воздействий;

09.2004
5 лекция - Характеристика описаний
Типы подсистем
(продолжение)
Рефлексивные - реагирующие на информационные сигналы и воспроизводящие внешние процессы на информационном уровне;
Неопределенные - отсутствуют четко выраженные функции подсистемы в системе.

09.2004
5 лекция - Характеристика описаний
Понятие "отношение"
Отношения могут быть:
рефлексивными, симметричными
и транзитивными.
Если выполняются все три свойства
такое отношение определяется как
отношение эквивалентности
- характеризует взаимосвязь или воздействие двух или более объектов либо явлений абстрактного или конкретного типов.

09.2004
5 лекция - Характеристика описаний
Основные виды отношений
подобие - отношение сходства;
аналогия - соответствие существующих при-знаков, свойств, структур, функций;
гомоморфизм - каждую часть (и отношение) в S1 можно отобразить на некоторую часть в S2;
изоморфизм - каждой части (и отношению) в S1 можно поставить в соответствие некоторую часть (и отношение) в S2;
связь - отношение, при котором определенные выходы элемента (системы) одновременно являются входами какого-либо элемента (системы).

09.2004
5 лекция - Характеристика описаний
Классификация связей
а) по содержанию: информационные, энергетические, вещественные, смешанные;
б) по направленности: прямые, обратные, нейтральные.
Прямая связь - направленность связи совпадает с направлением развития функции.
Обратная связь - направленность связи противоположна направлению развития функции

09.2004
5 лекция - Характеристика описаний
Понятие "структура"
- характеризует внутреннюю органи-зацию, порядок и построение S, опре-деляется набором элементов и отношений между ними.
Один и тот же объект может:
- быть определен несколькими систе-мами и, следовательно, несколькими структурами;
- входить в несколько различных систем и, следовательно, в несколько структур, выполняя разные целевые функции.

09.2004
5 лекция - Характеристика описаний
Классификация структур
- по характеру поведения:
детерминированные; стохастические; хаотические.
- по построению: многосвязная, иерархическая, смешанная
Понятие "композиция":
пространственное расположение эле-ментов системы.
точечная, линейная, плоская, объемная, смешанная

09.2004
5 лекция - Характеристика описаний
Информационное описание систем

09.2004
5 лекция - Характеристика описаний
Информационное описание S
характеризует:
- уровень организованности;
- вероятность той или иной реакции на определенное воздействие;
- информационные потоки;
- алгоритмы взаимодействия элемен-тов;
- погрешности функционирования
и т.п.

09.2004
5 лекция - Характеристика описаний
Информация
Сообщение - совокупность сведений, представленных в виде конкретной сис-темы символов (букв, цифр, кода и т. д.). Это форма выражения информации.
совокупность всех возможных
сведений, являющихся объектом
передачи, преобразования, хра-
нения, переработки и т.п.

09.2004
5 лекция - Характеристика описаний
Теория информации
Позволяет изучать случайные
процессы, протекающие в инфор-
мационных системах, что обес-
печивает понимание принципов
построения, организации, функ-
ционирования и взаимодействия
отдельных подсистем

09.2004
5 лекция - Характеристика описаний
Представление информации
- статистический ряд сообщений
- информационная энтропия
Априорное распределение вероятностей
pi
n

09.2004
5 лекция - Характеристика описаний
Представление информации
Информационная энтропия H – количество информации в среднем, получаемое при приеме любого сообщения из статистического ряда:

09.2004
5 лекция - Характеристика описаний
Пропускная способность
Канал связи