Оглавление:

1. Выбор способа описания

2. Функциональное описание системы «принтер»

3. Иерархическая схема функций струйного принтера

Выбор способа описания.

Я буду описывать струйный принтер (Epson Stylus Color 600). Несколько слов о системе. Это обычный струйный принтер, включается в LPT-1 порт принтера, совместим с Microsoft Word и т.д.

Прежде чем выбирать способ описания системы, я хочу доказать, что объект действительно система. Для этого у нас есть четыре свойства, которыми должен обладать объект, чтобы он был системой в научном смысле этого слова:

1. Целостность и делимость. Принтер – единое целое, он производится, покупается, используется как цельный агрегат. С другой стороны, если принтер сломается, мы сможем определить, какая часть в нем испортилась, то есть у принтера есть много подсистем и элементов, которые могут существовать отдельно. Таким образом, принтер одновременно целостная структура и объект, способный разделяться на подсистемы.

2. Связи. Наличие связей в системе означает, что входящие в нее объекты не являются простой совокупностью, они интегрированы друг в друга, между ними есть обмен веществом, энергией, информацией. В принтере есть информационные связи: блок анализа входного сигнала передает информацию на блок печати; вещественные связи: во-первых, все элементы физически соединены, во-вторых, происходит перемещение чернил внутри принтера, в-третьих, электромеханические взаимодействия печатающей головки с управляющей частью; энергетические взаимодействия присутствуют в принтере, как в любом электроприборе.

3. Организация. Организация применительно к технике предполагает надежность и постоянство ее работы, соответствие заложенных в ней алгоритмов и механизмов желанию пользователя. Принтер, пока он исправен, полностью контролируется пользователем и компьютером, то есть обладает организацией.

4. Интегративные качества. Любая система обладает интегративными качествами, то есть имеет такие качества, которыми не обладает ни одна ее подсистема. Такие качества у принтера – способность печатать нужный текст под управлением компьютера, выполнять различные операции самотестирования, самодиагностики, заправки системы чернилами и т.п. Этот критерий может служить для определения элементного состава системы. То есть, для выполнения принтером своих функций ему совершенно не нужен корпус, поэтому мы имеем полное право не включать корпус в состав системы, но поскольку они (корпус и остальное) все же единое целое, мы не отделяем корпус от системы.

Вывод: «струйный принтер» - система, поэтому его можно рассматривать с точки зрения системного подхода.

Мы выяснили, что принтер – система, перейдем к выбору способа описания. Наш выбор невелик, но все же он есть: функциональное, морфологическое и информационное описания.

Принтер такая система, что его можно было бы описывать любым способом, но выбрать нужно один, поэтому рассмотрим каждый:

1. Функциональное описание. Это описание, выявляющее особенности функционирования, как всей системы в общем, таки ее элементов в отдельности. Способ функционального описания применяется для систем, состав которых человека не интересует, ему нужны только функции, например, телефон. Мне совершенно безразлично, с какого аппарата я буду звонить, лишь бы у него был наушник, микрофон и номеронабирателя. Функциональное описание всех телефонных аппаратов будет примерно одинаково. Функциональное описание должно описывать систему с точки зрения ее работы, то есть нужно разъяснить смысл, важность и назначение каждой функциональной подсистемы (впрочем, сами подсистемы можно не указывать). Необходимо создать иерархию функций. Предполагается, что для каждой функции есть условия ее включения и выключения, входные и выходные параметры и т.п. Все это необходимо указать для каждой функции при составлении функционального описания. А что же такое функция? Функция – это зависимость некоторых выходных значений от входных параметров. Если считать, что функция однозначна, то есть определенному выбору входных параметров соответствует определенный набор выходных значений, то такая функция называется R – функцией, а зависимость Y = R(X) – R преобразованием. Если R(X) – детерминированная функция, то системы, обладающие это функцией, называют детерминированными или S1 – системами. Если R(X) – вероятностная функция, то соответствующие системы называют вероятностными или S2 –системами. И наконец, если функция неоднозначна и хаотична, то R – преобразование не выполняется, и системы, характеризующие такими функциями называют S3 – системами. Существуют также системы способные самостоятельно, в зависимости от состояния входов, формировать необходимое R – преобразование; очевидно, эти системы объединяют в себе все выше перечисленные и называются S0 – системами.

Функциональное описание исходит из того, что всякая система выполняет определенные функции: она может просто существовать, служить областью обитания другой системы, наконец, быть материалом для создания других систем; таких различных функций может быть очень много. Система может быть, как однофункциональной, то есть выполнять какую- то определенную функцию, так и многофункциональной. В зависимости от характера взаимодействия систем между собой их функции можно разделить по возрастающим рангам: пассивное существование, материал для других систем, обслуживание систем более высокого уровня, противостояние другим системам и среде, поглощение других систем и среды, преобразование других систем и среды.

Обычно функции системы имеют иерархическую структуру, то есть значение функций каждого уровня является числовым функционалом от функции более низких уровней. Обычно функции системы нормально выполняются при каких – то ограничениях входных параметров, если эти параметры выходят за установленные рамки, то система либо разрушается, либо кардинально изменяет свое устройство. В общем, функциональное описание заключается в выделении иерархии функций системы и определение входных и выходных параметров данных функций. Если это возможно, функции заменяют какими – либо математическими, вероятностными или другими выражениями, что позволяет численно следить за функционированием системы. Непосредственно функциональное описание системы S задается следующей семеркой: S1 = (T, x, C, Q, y, , ), где Т – множество моментов времени; х – множество мгновенных значений входных воздействий; Q – множество состояний; y – множество значений выходных величин; Y = {u; Ty} – множество выходных величин; ={TTTc} – переходная функция состояния; - выходное отображение; С - отрезок входного воздействия; u – отрезок выходной величины.