Iba ang estado ng sistema. “Teorya ng Sistema at Pagsusuri ng Sistema

saan Fc– pag-andar ng estado (mga transisyon) ng system.

Relasyon sa pagitan ng input function X(t) at exit function Y(t) mga sistema, nang hindi isinasaalang-alang ang mga nakaraang estado, ay maaaring katawanin sa anyo

Y(t) = Fв [X(t)],

saan F sa- pag-andar ng mga output ng system.

Ang isang sistema na may tulad na isang output function ay tinatawag static.

Kung ang output ng system ay nakasalalay hindi lamang sa mga function ng mga input X(t), ngunit gayundin sa mga function ng mga estado (transition) Z( t – 1), Z(t– 2), ..., pagkatapos

tinatawag ang mga system na may tulad na output function pabago-bago(o mga sistemang may pag-uugali).

Depende sa mga katangian ng matematika ng mga pag-andar ng mga input at output ng mga system, ang mga discrete at tuluy-tuloy na mga sistema ay nakikilala.

Para sa tuluy-tuloy na mga sistema, ang mga expression (1) at (2) ay ganito ang hitsura:

(4)

Tinutukoy ng equation (3) ang estado ng system at tinatawag na equation ng mga estado ng system.

Tinutukoy ng equation (4) ang naobserbahang output ng system at tinatawag na observational equation.

Mga pag-andar Fc(function ng system states) at F sa(output function) isinasaalang-alang hindi lamang ang kasalukuyang estado Z(t), kundi pati na rin ang mga nakaraang estado Z(t – 1), Z(t – 2), …, Z(t – v) mga sistema.

Ang mga nakaraang estado ay isang parameter ng "memorya" ng system. Samakatuwid, ang halaga v nailalarawan ang dami (lalim) ng memorya ng system.

Mga proseso ng system ay isang hanay ng mga sunud-sunod na pagbabago sa estado ng sistema upang makamit ang isang layunin. Kasama sa mga proseso ng system ang:

- proseso ng pag-input;

- proseso ng output;

Kahulugan 1.6 Katayuan ng system tumawag ng isang hanay ng mga parameter na sa bawat isinasaalang-alang na sandali sa oras ay sumasalamin sa pinakamahalaga, mula sa isang tiyak na punto ng view, mga aspeto ng pag-uugali ng system at paggana nito.

Ang kahulugan ay napaka pangkalahatan. Binibigyang-diin nito na ang pagpili ng mga katangian ng estado ay nakasalalay sa mga layunin ng pag-aaral. Sa pinakasimpleng mga kaso, ang estado ay maaaring masuri ng isang parameter na maaaring tumagal ng dalawang halaga (on o off, 0 o 1). Sa mas kumplikadong mga pag-aaral, kinakailangang isaalang-alang ang maraming mga parameter na maaaring tumagal sa isang malaking bilang ng mga halaga.

Ang isang sistema na ang estado ay nagbabago sa paglipas ng panahon sa ilalim ng impluwensya ng ilang mga sanhi-at-bunga na relasyon ay karaniwang tinatawag pabago-bago sistema, sa kaibahan sa isang static na sistema, ang estado kung saan ay hindi nagbabago sa paglipas ng panahon.

Ang nais na estado ng system ay nakakamit o pinananatili sa pamamagitan ng naaangkop na mga aksyon sa pagkontrol.

Kontrolin

Sa cybernetics, ang kontrol ay itinuturing bilang isang proseso ng sadyang pagbabago sa estado ng isang sistema. Minsan ang kontrol ay ang proseso ng pagpoproseso ng pinaghihinalaang impormasyon sa mga senyales na nagdidirekta sa mga aktibidad ng mga makina at organismo. At ang mga proseso ng pagdama ng impormasyon, imbakan, paghahatid at pagpaparami nito ay nabibilang sa larangan ng komunikasyon. Mayroon ding mas malawak na interpretasyon ng konsepto ng pamamahala, na kinabibilangan ng lahat ng elemento ng aktibidad ng pamamahala, na pinag-isa ng pagkakaisa ng layunin at pagkakapareho ng mga gawaing dapat lutasin.

Kahulugan 1.7 Pamamahala Nakaugalian na tawagan ang proseso ng impormasyon ng paghahanda at pagpapanatili ng may layunin na epekto sa mga bagay at proseso ng totoong mundo.

Sinasaklaw ng interpretasyong ito ang lahat ng isyu na kailangang lutasin ng namumunong katawan, mula sa pagkolekta ng impormasyon, pagsusuri ng system, paggawa ng mga desisyon, pagpaplano ng mga hakbang upang ipatupad ang mga desisyon, hanggang sa pagbuo ng mga signal ng kontrol at pakikipag-ugnayan sa mga executive body.

Estado ng system - konsepto at mga uri. Pag-uuri at mga tampok ng kategoryang "System State" 2017, 2018.

Maraming mga konsepto ng isang sistema. Isaalang-alang natin ang mga konsepto na lubos na nagpapakita ng mahahalagang katangian nito (Larawan 1).

kanin. 1. Konsepto ng sistema

"Ang isang sistema ay isang kumplikado ng mga nakikipag-ugnayang bahagi."

"Ang isang sistema ay isang hanay ng magkakaugnay na mga elemento ng operating."

"Ang isang sistema ay hindi lamang isang koleksyon ng mga yunit... ngunit isang koleksyon ng mga ugnayan sa pagitan ng mga yunit na ito."

At bagama't ang konsepto ng isang sistema ay tinukoy sa iba't ibang paraan, karaniwan itong nangangahulugan na ang isang sistema ay isang tiyak na hanay ng mga magkakaugnay na elemento na bumubuo ng isang matatag na pagkakaisa at integridad, na may mga integral na katangian at pattern.

Maaari nating tukuyin ang isang sistema bilang isang bagay na buo, abstract o tunay, na binubuo ng mga magkakaugnay na bahagi.

Sistema maaaring maging anumang bagay ng buhay at walang buhay na kalikasan, lipunan, proseso o hanay ng mga proseso, teoryang siyentipiko, atbp., kung tinukoy nila ang mga elemento na bumubuo ng pagkakaisa (integridad) sa kanilang mga koneksyon at ugnayan sa pagitan nila, na sa huli ay lumilikha ng isang hanay ng mga katangian, likas lamang sa isang ibinigay na sistema at pinagkaiba ito mula sa iba pang mga sistema (property of emergence).

Sistema(mula sa Greek SYSTEMA, ibig sabihin ay "isang kabuuan na binubuo ng mga bahagi") ay isang hanay ng mga elemento, koneksyon at pakikipag-ugnayan sa pagitan nila at ng panlabas na kapaligiran, na bumubuo ng isang tiyak na integridad, pagkakaisa at layunin. Halos lahat ng bagay ay maaaring ituring bilang isang sistema.

Sistema– ay isang hanay ng mga materyal at hindi nasasalat na bagay (mga elemento, subsystem) na pinagsama ng ilang uri ng mga koneksyon (impormasyon, mekanikal, atbp.), dinisenyo upang makamit ang isang tiyak na layunin at pagkamit nito sa pinakamahusay na posibleng paraan. Sistema ay tinukoy bilang isang kategorya, i.e. ang pagsisiwalat nito ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagtukoy sa mga pangunahing katangian na likas sa system. Upang pag-aralan ang isang sistema, kinakailangan na gawing simple ito habang pinapanatili ang mga pangunahing katangian, i.e. bumuo ng isang modelo ng system.

Sistema maaaring magpakita ng sarili bilang isang mahalagang materyal na bagay, kumakatawan sa isang natural na tinutukoy na hanay ng mga functionally interacting na elemento.

Ang isang mahalagang paraan ng pagkilala sa isang sistema ay ang ari-arian. Ang mga pangunahing katangian ng system ay ipinahayag sa pamamagitan ng integridad, pakikipag-ugnayan at pagtutulungan ng mga proseso ng pagbabagong-anyo ng bagay, enerhiya at impormasyon, sa pamamagitan ng pag-andar, istraktura, koneksyon, at panlabas na kapaligiran.

Ari-arian– ito ang kalidad ng mga parameter ng bagay, i.e. panlabas na pagpapakita ng pamamaraan kung saan nakuha ang kaalaman tungkol sa isang bagay. Ginagawang posible ng mga property na ilarawan ang mga object ng system. Gayunpaman, maaari silang magbago bilang resulta ng paggana ng system. Ang mga katangian ay mga panlabas na pagpapakita ng proseso kung saan ang kaalaman tungkol sa isang bagay ay nakuha at ito ay sinusunod. Ang mga katangian ay nagbibigay ng kakayahang ilarawan ang mga bagay ng system sa dami, na nagpapahayag ng mga ito sa mga yunit ng isang tiyak na dimensyon. Maaaring magbago ang mga katangian ng mga object ng system bilang resulta ng pagkilos nito.

Ang mga sumusunod ay nakikilala: pangunahing katangian ng system :

· Ang sistema ay isang koleksyon ng mga elemento . Sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ang mga elemento ay maaaring ituring bilang mga sistema.

· Ang pagkakaroon ng mga makabuluhang koneksyon sa pagitan ng mga elemento. Sa ilalim makabuluhang koneksyon ay nauunawaan bilang mga natural at kinakailangang tumukoy sa mga integrative na katangian ng system.

· Ang pagkakaroon ng isang tiyak na organisasyon, na ipinakikita sa isang pagbaba sa antas ng kawalan ng katiyakan ng sistema kumpara sa entropy ng mga salik na bumubuo ng system na tumutukoy sa posibilidad ng paglikha ng isang sistema. Kasama sa mga salik na ito ang bilang ng mga elemento ng system, ang bilang ng mga makabuluhang koneksyon na maaaring mayroon ang elemento.

· Availability ng integrative properties , ibig sabihin. likas sa sistema sa kabuuan, ngunit hindi likas sa alinman sa mga elemento nito nang hiwalay. Ang kanilang presensya ay nagpapakita na ang mga katangian ng sistema, bagaman sila ay nakasalalay sa mga katangian ng mga elemento, ay hindi ganap na tinutukoy ng mga ito. Ang sistema ay hindi nabawasan sa isang simpleng hanay ng mga elemento; Sa pamamagitan ng pag-decomposing ng isang sistema sa magkakahiwalay na bahagi, imposibleng malaman ang lahat ng mga katangian ng sistema sa kabuuan.

· Pag-usbong – irreducibility ng mga katangian ng mga indibidwal na elemento at ang mga katangian ng system sa kabuuan.

· Integridad – ito ay isang system-wide property, na binubuo sa katotohanan na ang pagbabago sa anumang bahagi ng system ay nakakaapekto sa lahat ng iba pang bahagi nito at humahantong sa pagbabago sa system sa kabuuan; sa kabaligtaran, ang anumang pagbabago sa system ay nakakaapekto sa lahat ng bahagi ng system.

· Divisibility – posibleng i-decompose ang system sa mga subsystem para gawing simple ang pagsusuri ng system.

· Kakayahan sa pakikipag-usap. Ang anumang sistema ay nagpapatakbo sa isang kapaligiran, nararanasan nito ang impluwensya ng kapaligiran at, sa turn, nakakaimpluwensya sa kapaligiran. Relasyon sa pagitan ng kapaligiran at sistema ay maaaring ituring na isa sa mga pangunahing tampok ng paggana ng system, isang panlabas na katangian ng system na higit na tumutukoy sa mga katangian nito.

· Ang sistema ay likas ari-arian upang paunlarin, umangkop sa mga bagong kundisyon sa pamamagitan ng paglikha ng mga bagong koneksyon, mga elemento sa kanilang mga lokal na layunin at paraan ng pagkamit ng mga ito. Pag-unlad– nagpapaliwanag ng kumplikadong thermodynamic at mga proseso ng impormasyon sa kalikasan at lipunan.

· Hierarchy. Sa ibaba ng hierarchy ay tumutukoy sa sunud-sunod na pagkabulok ng orihinal na sistema sa isang bilang ng mga antas na may pagtatatag ng isang relasyon ng subordination ng mga pinagbabatayan na antas sa mas mataas. Hierarchy ng system ay na maaari itong ituring bilang isang elemento ng isang mas mataas na sistema ng pagkakasunud-sunod, at ang bawat isa sa mga elemento nito, sa turn, ay isang sistema.

Ang isang mahalagang pag-aari ng system ay pagkawalang-kilos ng system, pagtukoy sa oras na kinakailangan upang ilipat ang system mula sa isang estado patungo sa isa pa para sa ibinigay na mga parameter ng kontrol.

· Multifunctionality – ang kakayahan ng isang kumplikadong sistema na ipatupad ang isang tiyak na hanay ng mga pag-andar sa isang naibigay na istraktura, na nagpapakita ng sarili sa mga katangian ng flexibility, adaptasyon at survivability.

· Kakayahang umangkop – ito ang pag-aari ng isang system na baguhin ang layunin ng operasyon depende sa mga kondisyon ng operating o estado ng mga subsystem.

· Kakayahang umangkop – ang kakayahan ng isang sistema na baguhin ang istraktura nito at pumili ng mga opsyon sa pag-uugali alinsunod sa mga bagong layunin ng system at sa ilalim ng impluwensya ng mga salik sa kapaligiran. Ang adaptive system ay isa kung saan mayroong tuluy-tuloy na proseso ng pag-aaral o self-organization.

· pagiging maaasahan – Ito ang pag-aari ng isang sistema upang ipatupad ang mga tinukoy na function sa loob ng isang tiyak na tagal ng panahon na may mga tinukoy na parameter ng kalidad.

· Kaligtasan – ang kakayahan ng system na hindi magdulot ng hindi katanggap-tanggap na mga epekto sa mga teknikal na bagay, tauhan, at kapaligiran sa panahon ng operasyon nito.

· kahinaan – ang kakayahang masira kapag nalantad sa panlabas at (o) panloob na mga kadahilanan.

· Istrukturalidad – ang pag-uugali ng system ay natutukoy ng pag-uugali ng mga elemento nito at ang mga katangian ng istraktura nito.

· Dynamism ay ang kakayahang gumana sa paglipas ng panahon.

· Availability ng feedback.

Ang anumang sistema ay may layunin at limitasyon. Ang layunin ng system ay maaaring ilarawan ng target na function na U1 = F (x, y, t, ...), kung saan ang U1 ay ang matinding halaga ng isa sa mga tagapagpahiwatig ng kalidad ng paggana ng system.

Pag-uugali ng System maaaring ilarawan ng batas Y = F(x), na sumasalamin sa mga pagbabago sa input at output ng system. Tinutukoy nito ang estado ng system.

Estado ng sistema ay isang instant na litrato, o isang snapshot ng system, isang paghinto sa pag-unlad nito. Tinutukoy ito alinman sa pamamagitan ng mga interaksyon sa pag-input o mga signal ng output (mga resulta), o sa pamamagitan ng mga macroparameter, mga macroproperties ng system. Ito ay isang hanay ng mga estado ng mga n elemento nito at mga koneksyon sa pagitan nila. Ang espesipikasyon ng isang partikular na sistema ay bumaba sa espesipikasyon ng mga estado nito, simula sa pagsisimula nito at nagtatapos sa pagkamatay nito o paglipat sa ibang sistema. Ang isang tunay na sistema ay hindi maaaring nasa anumang estado. Ang kanyang kondisyon ay napapailalim sa mga paghihigpit - ilang panloob at panlabas na mga kadahilanan (halimbawa, ang isang tao ay hindi mabubuhay ng 1000 taon). Mga posibleng estado ng isang tunay na anyo ng system sa espasyo ng mga estado ng system ng isang tiyak na subdomain Z SD (subspace) - ang hanay ng mga pinahihintulutang estado ng system.

Punto ng balanse– ang kakayahan ng isang sistema, sa kawalan ng mga panlabas na nakakagambalang impluwensya o sa ilalim ng patuloy na mga impluwensya, na mapanatili ang estado nito sa loob ng walang katapusang mahabang panahon.

Pagpapanatili ay ang kakayahan ng isang sistema na bumalik sa isang estado ng ekwilibriyo matapos itong alisin sa estadong ito sa ilalim ng impluwensya ng panlabas o panloob na nakakagambalang mga impluwensya. Ang kakayahang ito ay likas sa mga sistema kapag ang paglihis ay hindi lalampas sa isang tiyak na itinatag na limitasyon.

3. Konsepto ng istraktura ng system.

Istraktura ng system– isang hanay ng mga elemento ng system at mga koneksyon sa pagitan ng mga ito sa anyo ng isang set. Istraktura ng system ay nangangahulugan ng istraktura, kaayusan, kaayusan at sumasalamin sa ilang mga relasyon, ang magkaparehong posisyon ng mga bahagi ng sistema, i.e. istraktura nito at hindi isinasaalang-alang ang maraming mga katangian (estado) ng mga elemento nito.

Ang sistema ay maaaring kinakatawan ng isang simpleng listahan ng mga elemento, ngunit kadalasan kapag pinag-aaralan ang isang bagay, ang gayong representasyon ay hindi sapat, dahil kinakailangang alamin kung ano ang bagay at kung ano ang tumitiyak sa katuparan ng mga layunin nito.

kanin. 2. Istraktura ng system

Ang konsepto ng isang elemento ng system. A-priory elemento- Ito ay isang mahalagang bahagi ng isang kumplikadong kabuuan. Sa aming konsepto, ang isang kumplikadong kabuuan ay isang sistema na kumakatawan sa isang mahalagang kumplikado ng magkakaugnay na mga elemento.

Elemento- isang bahagi ng sistema na independyente kaugnay ng buong sistema at hindi mahahati sa pamamaraang ito ng paghihiwalay ng mga bahagi. Ang indivisibility ng isang elemento ay itinuturing na kawalan ng kakayahang isaalang-alang ang panloob na istraktura nito sa loob ng modelo ng isang naibigay na sistema.

Ang elemento mismo ay nailalarawan lamang sa pamamagitan ng mga panlabas na pagpapakita nito sa anyo ng mga koneksyon at relasyon sa iba pang mga elemento at panlabas na kapaligiran.

Konsepto ng komunikasyon. Koneksyon– isang hanay ng mga dependency ng mga katangian ng isang elemento sa mga katangian ng iba pang mga elemento ng system. Ang pagtatatag ng koneksyon sa pagitan ng dalawang elemento ay nangangahulugan ng pagtukoy sa pagkakaroon ng mga dependency sa kanilang mga katangian. Ang pagtitiwala sa mga katangian ng mga elemento ay maaaring isang panig o dalawang panig.

Mga relasyon– isang hanay ng mga two-way na dependency ng mga katangian ng isang elemento sa mga katangian ng iba pang mga elemento ng system.

Pakikipag-ugnayan– isang hanay ng mga ugnayan at ugnayan sa pagitan ng mga katangian ng mga elemento, kapag nakuha nila ang likas na pakikipag-ugnayan sa isa't isa.

Ang konsepto ng panlabas na kapaligiran. Ang sistema ay umiiral sa iba pang materyal o hindi nasasalat na mga bagay na hindi kasama sa sistema at pinag-isa ng konsepto ng "panlabas na kapaligiran" - mga bagay ng panlabas na kapaligiran. Ang input ay nagpapakilala sa epekto ng panlabas na kapaligiran sa system, ang output ay nagpapakilala sa epekto ng system sa panlabas na kapaligiran.

Sa esensya, ang pagtukoy o pagkilala sa isang sistema ay ang paghahati ng isang tiyak na lugar ng materyal na mundo sa dalawang bahagi, ang isa ay itinuturing na isang sistema - isang bagay ng pagsusuri (synthesis), at ang isa pa - bilang panlabas na kapaligiran. .

Panlabas na kapaligiran– isang set ng mga bagay (systems) na umiiral sa espasyo at oras na ipinapalagay na may epekto sa system.

Panlabas na kapaligiran ay isang set ng natural at artipisyal na mga sistema kung saan ang sistemang ito ay hindi isang functional subsystem.

Mga uri ng istruktura

Isaalang-alang natin ang ilang karaniwang istruktura ng system na ginagamit upang ilarawan ang mga bagay na pang-organisasyon, pang-ekonomiya, produksyon at teknikal.

Karaniwan ang konsepto ng "istraktura" ay nauugnay sa graphic na pagpapakita ng mga elemento at ang kanilang mga koneksyon. Gayunpaman, ang istraktura ay maaari ding ilarawan sa matrix form, ang anyo ng set-theoretic na paglalarawan, gamit ang wika ng topology, algebra at iba pang mga tool sa pagmomodelo ng system.

Linear (sequential) ang istraktura (Larawan 8) ay nailalarawan sa pamamagitan ng katotohanan na ang bawat vertex ay konektado sa dalawang magkatabi Kapag nabigo ang hindi bababa sa isang elemento (koneksyon), ang istraktura ay nawasak. Ang isang halimbawa ng naturang istraktura ay isang conveyor.

singsing ang istraktura (Larawan 9) ay sarado; Pinatataas nito ang bilis ng komunikasyon at ginagawang mas matibay ang istraktura.

Cellular ang istraktura (Larawan 10) ay nailalarawan sa pagkakaroon ng mga backup na koneksyon, na nagpapataas ng pagiging maaasahan (survivability) ng paggana ng istraktura, ngunit humahantong sa isang pagtaas sa gastos nito.

Multiply konektado istraktura (Larawan 11) ay may istraktura ng isang kumpletong graph. Ang pagiging maaasahan ng pagpapatakbo ay pinakamataas, ang kahusayan sa pagpapatakbo ay mataas dahil sa pagkakaroon ng pinakamaikling mga landas, ang gastos ay pinakamataas.

Stellar ang istraktura (Larawan 12) ay may gitnang node, na gumaganap bilang isang sentro ng lahat ng iba pang mga elemento ng system ay nasa ilalim.

Graphovaya ang istraktura (Larawan 13) ay karaniwang ginagamit kapag naglalarawan ng produksyon at mga teknolohikal na sistema.

Network istraktura (net)- isang uri ng istraktura ng graph na kumakatawan sa isang decomposition ng system sa oras.

Halimbawa, ang isang istraktura ng network ay maaaring sumasalamin sa pagkakasunud-sunod ng pagpapatakbo ng isang teknikal na sistema (network ng telepono, network ng kuryente, atbp.), Mga yugto ng aktibidad ng tao (sa produksyon - isang diagram ng network, sa disenyo - isang modelo ng network, sa pagpaplano - isang modelo ng network, plano ng network, atbp. .d.).

Hierarchical ang istraktura ay pinakamalawak na ginagamit sa disenyo ng mga sistema ng kontrol, mas mataas ang antas ng hierarchy, mas kaunting mga koneksyon ang mayroon ang mga elemento nito. Ang lahat ng mga elemento maliban sa itaas at mas mababang mga antas ay may parehong command at subordinate control function.

Ang mga hierarchical na istruktura ay kumakatawan sa isang decomposition ng isang sistema sa espasyo. Ang lahat ng mga vertice (node) at koneksyon (mga arko, mga gilid) ay umiiral sa mga istrukturang ito nang sabay-sabay (hindi pinaghihiwalay sa oras).

Ang mga hierarchical na istruktura kung saan ang bawat elemento ng mas mababang antas ay nasa ilalim ng isang node (isang vertex) ng mas mataas (at ito ay totoo para sa lahat ng antas ng hierarchy) ay tinatawag parang puno mga istruktura (mga istruktura uri ng "puno"; mga istruktura kung saan isinasagawa ang mga relasyon sa pagkakasunud-sunod ng puno, mga hierarchical na istruktura na may malakas mga koneksyon) (Larawan 14, a).

Ang mga istruktura kung saan ang isang elemento ng isang mas mababang antas ay maaaring maging subordinate sa dalawa o higit pang mga node (vertices) ng isang mas mataas na antas ay tinatawag na hierarchical na mga istraktura na may mahina mga koneksyon (Larawan 14, b).

Ang mga disenyo ng mga kumplikadong teknikal na produkto at mga kumplikado, ang mga istruktura ng mga classifier at diksyonaryo, ang mga istruktura ng mga layunin at pag-andar, mga istruktura ng produksyon, at mga istruktura ng organisasyon ng mga negosyo ay ipinakita sa anyo ng mga hierarchical na istruktura.

Sa pangkalahatan, ang terminohierarchy mas malawak, nangangahulugan ito ng subordination, ang pagkakasunud-sunod ng subordination ng mga taong may mas mababang posisyon at ranggo sa mas mataas, ito ay lumitaw bilang ang pangalan ng "hagdan ng karera" sa relihiyon, ay malawakang ginagamit upang makilala ang mga relasyon sa aparato ng pamahalaan, hukbo, atbp., pagkatapos ay ang konsepto ng hierarchy ay pinalawak sa anumang coordinated order ng mga bagay ayon sa subordination.

Kaya, sa mga hierarchical na istruktura, mahalaga lamang na i-highlight ang mga antas ng subordination, at maaaring magkaroon ng anumang kaugnayan sa pagitan ng mga antas at mga bahagi sa loob ng antas. Alinsunod dito, may mga istruktura na gumagamit ng hierarchical na prinsipyo, ngunit may mga tiyak na tampok, at ipinapayong i-highlight ang mga ito nang hiwalay.

Paglalarawan ng estado ng isang bagay at isang paglalarawan ng mga pagbabago sa estado ng isang bagay gamit ang static at dynamic na mga modelo ng impormasyon. Magbigay ng mga halimbawa mula sa iba't ibang paksa.

Ang isang sistema ay binubuo ng mga bagay na tinatawag na mga elemento ng system. Mayroong iba't ibang mga koneksyon at relasyon sa pagitan ng mga elemento ng system. Halimbawa, ang computer ay isang sistema na binubuo ng iba't ibang device, at ang mga device ay magkakaugnay sa parehong hardware (pisikal na konektado sa isa't isa) at functionally (nagpapalitan ng impormasyon sa pagitan ng mga device).

Ang isang mahalagang tampok ng system ay ang holistic na paggana nito. Ang computer ay gumagana nang normal hangga't ang mga pangunahing device nito (processor, memory, motherboard, atbp.) ay gumagana nang maayos. Kung aalisin mo ang isa sa mga ito, halimbawa ang processor, ang computer ay mabibigo, iyon ay, ito ay titigil na umiral bilang isang sistema.

Ang anumang sistema ay matatagpuan sa espasyo at oras. Ang estado ng system sa bawat sandali sa oras ay nailalarawan sa pamamagitan ng istraktura nito, ibig sabihin, ang komposisyon, mga katangian ng mga elemento, ang kanilang mga relasyon at koneksyon sa bawat isa. Kaya, ang istraktura ng Solar system ay nailalarawan sa pamamagitan ng komposisyon ng mga bagay na kasama dito (ang Araw, mga planeta, atbp.), Ang kanilang mga katangian (sabihin, laki) at pakikipag-ugnayan (gravitational forces).

Ang mga modelo na naglalarawan sa estado ng isang sistema sa isang tiyak na punto ng oras ay tinatawag na mga static na modelo ng impormasyon.

Sa pisika, halimbawa, ang mga static na modelo ng impormasyon ay naglalarawan ng mga simpleng mekanismo, sa biology - ang pag-uuri ng mundo ng hayop, sa kimika - ang istraktura ng mga molekula, atbp.

Ang estado ng mga sistema ay nagbabago sa paglipas ng panahon, ibig sabihin, ang mga proseso ng pagbabago at pag-unlad ng mga sistema ay nagaganap. Kaya, ang mga planeta ay gumagalaw, ang kanilang posisyon na may kaugnayan sa Araw at ang bawat isa ay nagbabago; Ang araw, tulad ng ibang bituin, ay nabubuo, ang kemikal na komposisyon nito, radiation, atbp. ay nagbabago.

Ang mga modelong naglalarawan sa mga proseso ng pagbabago at pag-unlad ng mga sistema ay tinatawag na mga dynamic na modelo ng impormasyon.

Sa pisika, inilalarawan ng mga dynamic na modelo ng impormasyon ang paggalaw ng mga katawan, sa biology - ang pag-unlad ng mga organismo o populasyon ng hayop, sa kimika - ang mga proseso ng mga reaksiyong kemikal, atbp.

Mga array at algorithm para sa kanilang pagproseso.

Pagkatapos magdeklara ng isang array, isang tiyak na halaga ng memory space ang inilalaan upang iimbak ito. Gayunpaman, upang magsimulang magtrabaho kasama ang isang array, kailangan mo munang punan ito, iyon ay, magtalaga ng ilang mga halaga sa mga elemento ng array. Ang pagpuno ng array ay ginagawa sa iba't ibang paraan.

Ang unang paraan ay ang pagpapasok ng mga halaga ng elemento ng array ng user gamit ang input na function ng InputBox. Halimbawa, maaari mong punan ang string array stg A (I) ng mga titik ng alpabetong Ruso gamit ang sumusunod na programa (pamamaraan ng kaganapan) sa Visual Basic:

Pagkatapos ilunsad ang programa para sa pagpapatupad at pag-click sa Commandl button, dapat mong ilagay ang mga titik ng alpabeto sa sunud-sunod na paglitaw ng mga panel ng input sa field ng teksto.

Ang pangalawang paraan upang punan ang isang array ay ang paggamit ng assignment operator. Punan natin ang numeric array bytA (I) ng mga random na integer sa hanay mula 1 hanggang 100, gamit ang random number function na Rnd at ang function para sa pagpili ng integer na bahagi ng numerong Int sa isang loop na may counter:

Gumawa tayo ng isang programa upang mahanap ang index ng isang elemento ng array na ang halaga ay tumutugma sa ibinigay na isa. Kumuha tayo ng array ng character na naglalaman ng alpabeto at tukuyin ang numero ng ibinigay na titik sa pagkakasunud-sunod ng alpabeto. Sa unang cycle ng programa, pupunuin namin ang string array na may mga titik ng Russian alphabet Pagkatapos ay ipasok namin ang nais na titik at sa pangalawang cycle ay ihahambing namin ito sa lahat ng mga elemento ng array. Kung may tugma, itinatalaga namin ang variable N ang halaga ng index ng elementong ito. I-print natin ang resulta.

Gawain upang i-convert ang isang numerong nakasulat sa sistema ng decimal na numero sa binary, octal at hexadecimal system.

I-convert ang decimal na numero 20 sa binary. Tandaan. Gumamit ng algorithm ng pagsasalin batay sa paghahati ng decimal na numero sa base nito

Numero ng tiket 14

1. Algorithm. Mga katangian ng algorithm. Posibilidad ng automation

aktibidad ng tao. Ipakita gamit ang isang halimbawa.

Ang isang algorithm ay isang modelo ng impormasyon na naglalarawan sa proseso ng pagbabago ng isang bagay mula sa isang paunang estado patungo sa isang pangwakas na estado sa anyo ng isang pagkakasunud-sunod ng mga utos na naiintindihan ng gumaganap.

Isaalang-alang natin ang isang modelo ng impormasyon na naglalarawan sa proseso ng pag-edit ng teksto.

Una, ang paunang estado ng bagay at ang huling estado nito (ang target ng pagbabago) ay dapat matukoy. Samakatuwid, para sa teksto, kailangan mong tukuyin ang paunang pagkakasunud-sunod ng mga character at ang pangwakas na pagkakasunud-sunod, na dapat makuha pagkatapos ng pag-edit.

Pangalawa, upang mabago ang estado ng isang bagay (ang mga halaga ng mga katangian nito), ang ilang mga aksyon (operasyon) ay dapat gawin dito. Ginagawa ng tagapalabas ang mga operasyong ito. Ang text editor ay maaaring isang tao, isang computer, atbp.

Pangatlo, ang proseso ng conversion ng teksto ay dapat nahahati sa magkakahiwalay na operasyon, na isinulat bilang hiwalay na mga utos sa tagapalabas. Ang bawat tagapalabas ay may tiyak na hanay at sistema ng mga utos na naiintindihan ng tagapalabas. Sa proseso ng pag-edit ng teksto, posible ang iba't ibang mga operasyon: pagtanggal, pagkopya, paglipat o pagpapalit ng mga fragment nito. Dapat magawa ng text editor ang mga operasyong ito.

Ang paghahati ng proseso ng impormasyon sa isang algorithm sa magkakahiwalay na mga utos ay isang mahalagang katangian ng algorithm at tinatawag na discreteness.

Upang maisagawa ng isang tagapagpatupad ang isang pagbabagong-anyo ng bagay ayon sa isang algorithm, dapat niyang maunawaan at maisagawa ang bawat utos. Ang pag-aari na ito ng algorithm ay tinatawag na katiyakan (o katumpakan). Kinakailangan na tiyakin ng algorithm ang pagbabago ng isang bagay mula sa paunang estado hanggang sa huling estado sa isang tiyak na bilang ng mga hakbang. Ang katangiang ito ng isang algorithm ay tinatawag na finiteness (o pagiging epektibo).

Ang mga algorithm ay maaaring kumatawan sa mga proseso ng pagbabago para sa iba't ibang uri ng mga bagay. Ang mga computational algorithm na naglalarawan sa pagbabago ng numerical data ay naging laganap. Ang salitang algorithm mismo ay nagmula sa algorithmi - ang Latin na anyo ng pagsulat ng pangalan ng isang natitirang mathematician noong ika-9 na siglo. al-Khwarizmi, na bumalangkas ng mga patakaran para sa pagsasagawa ng mga operasyong aritmetika.

Pinapayagan ka ng algorithm na gawing pormal ang pagpapatupad ng proseso ng impormasyon. Kung ang tagapalabas ay isang tao, kung gayon maaari niyang gawin ang algorithm nang pormal, nang hindi sinisiyasat ang nilalaman ng gawain, ngunit mahigpit lamang na sumusunod sa pagkakasunud-sunod ng mga aksyon na ibinigay ng algorithm.

Computer operating system (layunin, komposisyon, paglo-load). Graphical na interface.

Tinitiyak ng operating system ang magkasanib na paggana ng lahat ng mga computer device at nagbibigay sa user ng access sa mga mapagkukunan nito.

Ang proseso ng pagpapatakbo ng computer, sa isang tiyak na kahulugan, ay bumababa sa pagpapalitan ng mga file sa pagitan ng mga device. Ang operating system ay naglalaman ng mga software module na namamahala sa file system.

Kasama sa operating system ang isang espesyal na programa - isang command processor - na humihiling ng mga utos mula sa user at isinasagawa ang mga ito. Ang gumagamit ay maaaring magbigay, halimbawa, ng isang utos upang magsagawa ng ilang operasyon sa mga file (pagkopya, pagtanggal, pagpapalit ng pangalan), isang utos upang mag-print ng isang dokumento, atbp. Ang operating system ay dapat na isagawa ang mga utos na ito.

Ang iba't ibang mga aparato ay konektado sa backbone ng computer (mga disk drive, monitor, keyboard, mouse, printer, atbp.). Kasama sa operating system ang mga driver ng device - mga espesyal na programa na kumokontrol sa pagpapatakbo ng mga device at nakikipag-ugnayan sa pagpapalitan ng impormasyon sa ibang mga device. Ang bawat aparato ay may sariling driver.

Upang pasimplehin ang trabaho ng user, mga modernong operating system, at sa partikular na Windows, isama ang mga software module na lumikha ng isang graphical na user interface. Sa mga operating system ng GUI, ang user ay maaaring magpasok ng mga command gamit ang mouse, samantalang sa command line mode, ang mga command ay dapat ipasok gamit ang keyboard.

Naglalaman din ang operating system ng mga programa ng serbisyo, atbp. at mga utility. Ang ganitong mga programa ay nagbibigay-daan sa iyo upang mapanatili ang mga disk (suriin, i-compress, defragment, atbp.), Magsagawa ng mga operasyon sa mga file (archive, atbp.), Magtrabaho sa mga network ng computer, atbp.

Para sa kaginhawahan ng gumagamit, ang operating system ay karaniwang may sistema ng tulong. Ito ay dinisenyo upang mabilis na makuha ang kinakailangang impormasyon tungkol sa paggana ng parehong operating system sa kabuuan at ang pagpapatakbo ng mga indibidwal na module nito.

Ang mga file ng operating system ay naka-imbak sa panlabas, pangmatagalang memorya (hard, floppy o laser disk). Gayunpaman, ang mga programa ay maaari lamang tumakbo kung ang mga ito ay nasa RAM, kaya ang mga file ng operating system ay dapat na mai-load sa RAM.

Ang disk (hard, floppy o laser) kung saan matatagpuan ang mga file ng operating system at kung saan ito na-load ay tinatawag na system disk.

Pagkatapos i-on ang computer, ang operating system ay na-load mula sa system disk sa RAM. Kung walang mga system disk sa computer, ang mensaheng Non system disk ay lilitaw sa monitor screen at ang computer ay "nag-freeze," ibig sabihin, ang operating system ay huminto sa paglo-load at ang computer ay nananatiling hindi gumagana.

Matapos ang operating system ay tapos na sa paglo-load, ang kontrol ay ililipat sa command processor. Kung gagamitin mo ang interface ng command line, lalabas ang system prompt sa screen, kung hindi, maglo-load ang graphical interface ng operating system.

3. Mag-ehersisyo upang bumuo ng isang programa upang mabilang ang bilang ng mga paglitaw ng isang partikular na karakter sa isang naibigay na piraso ng teksto.

Ang estado ng system ay tinutukoy ng mga antas.

Ang antas ay ang dami ng masa, enerhiya, impormasyong nakapaloob sa isang variable (block) o sa sistema sa kabuuan sa isang naibigay na sandali sa oras.

Ang mga antas ay hindi nananatiling pare-pareho, sumasailalim sila sa ilang mga pagbabago. Ang bilis kung saan naganap ang mga pagbabagong ito ay tinatawag na tempo.

Tinutukoy ng mga rate ang aktibidad, intensity at bilis ng mga proseso ng pagbabago, akumulasyon, paghahatid, atbp. bagay, enerhiya, impormasyong dumadaloy sa loob ng system.

Ang mga tempo at antas ay magkakaugnay, ngunit ang kanilang relasyon ay hindi malinaw. Sa isang banda, ang mga rate ay bumubuo ng mga bagong antas, na kung saan ay nakakaimpluwensya sa mga rate, i.e. ayusin ang mga ito.

Halimbawa, tinutukoy ng proseso ng pagsasabog ng sangkap ang paglipat ng system mula sa antas x 1 hanggang sa antas x 2 (ang puwersang nagtutulak ng proseso ng paglipat ng masa). Kasabay nito, ang bilis ng prosesong ito (rate ng mass transfer) ay nakasalalay sa masa ng mga ipinahiwatig na antas alinsunod sa expression:

kung saan: a ay ang mass transfer coefficient.

Ang isa sa pinakamahalagang katangian ng estado ng system ay feedback.

Ang feedback ay pag-aari ng isang system (block) upang tumugon sa isang pagbabago sa isa o higit pang mga variable na dulot ng isang input influence, sa paraang, bilang resulta ng mga proseso sa loob ng system, ang pagbabagong ito ay muling makakaapekto sa pareho o pareho. mga variable.

Ang feedback, depende sa paraan ng impluwensya, ay maaaring direktang (kapag nangyari ang reverse influence nang walang partisipasyon ng mga variable (block) - mga tagapamagitan) o contour (kapag ang reverse influence ay nangyayari sa partisipasyon ng mga variable (block) - mga tagapamagitan) (Fig . 3).

kanin. 3. Prinsipyo ng feedback

a – direktang puna; b – loop feedback.

Depende sa epekto sa mga pangunahing pagbabago sa mga variable sa system, dalawang uri ng feedback ay nakikilala:

§ Negatibong feedback, ibig sabihin. kapag ang isang salpok na natanggap mula sa labas ay bumubuo ng isang closed circuit at nagiging sanhi ng pagpapalambing (pagpapanatag) ng paunang epekto;

§ Positibong feedback, ibig sabihin. kapag ang isang salpok na natanggap mula sa labas ay bumubuo ng isang closed circuit at nagiging sanhi ng pagtaas sa unang epekto.

Ang negatibong feedback ay isang paraan ng self-regulation na nagsisiguro ng dynamic na balanse sa system. Ang positibong feedback sa mga natural na sistema ay kadalasang nagpapakita ng sarili sa anyo ng medyo panandaliang pagsabog ng aktibidad na mapanira sa sarili.

Ang negatibong katangian ng feedback ay nagpapahiwatig na ang anumang pagbabago sa mga kondisyon sa kapaligiran ay humahantong sa isang pagbabago sa mga variable ng system at nagiging sanhi ng paglipat ng system sa isang bagong estado ng balanse, na naiiba sa orihinal. Ang prosesong ito ng self-regulation ay karaniwang tinatawag na homeostasis.

Ang kakayahan ng system na ibalik ang ekwilibriyo ay tinutukoy ng dalawa pang katangian ng estado nito:

§ Katatagan ng system, ibig sabihin. isang katangian na nagpapahiwatig kung anong magnitude ng pagbabago sa panlabas na impluwensya (impulse ng epekto) ang tumutugma sa pinahihintulutang pagbabago sa mga variable ng system, kung saan maaaring maibalik ang balanse;

§ Katatagan ng system, ibig sabihin. isang katangian na tumutukoy sa pinakamataas na pinapahintulutang pagbabago sa mga variable ng system kung saan maaaring maibalik ang equilibrium.

Ang layunin ng regulasyon sa system ay nabuo sa anyo ng isang matinding prinsipyo (ang batas ng maximum na potensyal na enerhiya): ang ebolusyon ng system ay napupunta sa direksyon ng pagtaas ng kabuuang daloy ng enerhiya sa pamamagitan ng system, at sa isang nakatigil na estado nito. maximum na posibleng halaga ay nakakamit (maximum potensyal na enerhiya).