Функциональное описаниеРефераты >> Программирование и компьютеры >> Функциональное описание
5. Преобразование других систем и среды - наиболее сложная система, в функцию которой также входит не только захват и уничтожение других систем, но и их последовательное преобразование в вещества или подсистемы, полезные этой системе.
Функциональное описание, как и морфологическое иерархично. Функции системы представляются двумя способами : числовым функционалом, который зависит от функций, описывающих внутренние процессы, или качественным функционалом (типа упорядочивания лучше-хуже).
Функциональное описание системы можно задать семеркой:
Sf={T,x,C,Q,y,jh},
Где T-множество моментов времени, х - множество мгновенных значений входных воздействий, С={c: T®x} – множество допустимых входных воздействий; Q –множество состояний; y- множество значений выходных величин; Y={u:T®y}-множество выходных величин; f={T´T´T´c®Q}-переходная функция состояния; h:T´Q®y – выходное отображение; с- отрезок входного воздействия; u – отрезок выходной величины. Такое описание системы охватывает широкий диапазон свойств. Рациональный путь создания функционального описания заключается в применении такой многоуровневой иерархии описаний, при которых описание более высокого уровня системы будет зависеть от обобщенных переменных более низшего уровня. Таким образом образуется следующая иерархия описания: эффективность (зависит от функционала эффективности, который качественно или количественно описывает деятельность системы) - процессы первого уровня (функции) - параметры первого уровня (функционалы) - процессы второго уровня (функции) - параметры первого уровня (функционалы) - .- процессы n-го уровня ( функции) - параметры n-го уровня (функционалы). Где n-ый уровень - последний уровень, о котором имеет смысл говорить в описании системы, так как он последний, для которого имеется достаточное количество сведений.
I.1.3 Информационное описание систем
Как и любое другое, информационное описание должно давать представление об организации системы. Оно является не только наиболее сложным, но и наиболее глубоким видом описания, так как в отличие от морфологического и функционального описания, описывающих структуру и функции системы в определенный момент времени, описывает систему уже в процессе ее функционирования, то есть описывает воздействие на систему внешней, и изменения информации. Информационное описание позволяет определить зависимость морфологических и функциональных свойств системы от качества и количества внутренней ( о самой себе и о среде) и внешней (поступающей из внешней среды) информации. Так как информация о каком-либо процессе снижает количество вероятных исходов данного процесса, то информация, полученная системой повышает степень предсказуемости ее развития. Значит информация увеличивает организованность, упорядоченность системы, то есть потенциальную меру предсказуемости будущего данной системы, что в свою очередь влечет снижение степени энтропии, то есть неопределенности. Таким образом, информация, полученная системой напрямую влияет на ее работу, а значит и на функциональные свойства ее элементов, морфологию. Частные же аспекты информационного описания могут касаться отдельных процессов и подпроцессов. Множество частных описаний в большей или меньшей степени охватывает факторы организации деятельности системы в целом. Связь между функциональным и информационным описаниями отражает эффективность и энтропию. Связь между морфологическим и информационным описаниями отражает изменение морфологических свойств во времени. Информационное определяет возможную точность оценки, как класса сходства систем, так и их близость внутри класса.
I.2 Обоснование выбора функционального описания системы.
Перед тем, как сесть за эту работу, я долго думал, какую систему мне взять. Я понимал, что нужно взять такую систему, которая удовлетворяла бы трем условиям:
1. Система должна быть достаточно емкой для описания, иметь строго иерархичную структуру.
2. Система должна быть оригинальной и необычной.
3. Система должна быть знакомой и известной и мне настолько, чтобы я знал ее, что называется "до последнего винтика".
Я очень люблю конструировать различные модели кораблей и планеров. Около трех лет назад я купил планер "Юниор" о котором и пойдет речь в моей работе. Этот планер представляет собой достаточно точную копию спортивного самолета "Як-16" он выполнен из пенопласта и оснащен легким двигателем на углекислом газе. На мой взгляд эта система полностью удовлетворяет трем основным условиям, о которых я сказал выше: во-первых он состоит из большого числа деталей, что дает большой простор для описания; во-вторых применение в планере экзотического двигателя на углекислом газе делает систему необычной; в-третьих я сам собирал его и знаком с работой и наладкой каждой из его деталей.
После выбора системы, естественно я стал выбирать метод ее описания. Мне было трудно сразу решить, какой из них лучше использовать и я решил рассмотреть их все и выделить один методом исключения.
Первым я исключил информационный метод описания. Почему? Потому что во-первых информационное описание связано с внутренней информацией системы, а также с информацией, поступающей в систему извне, в моем же случае изменение информации в системе планер практически равно нулю, так как планер не является средством восприятия или обработки информации и представляет собой достаточно устойчивую систему в том смысле, что число изнашиваемых деталей мало, а время изнашивания велико. С другой стороны в информационном описании много цифр, переменных и формул, что очень сильно затрудняет, а то и вовсе сводит на нет возможность понятия и осмысления такой работы. Особенно это плохо для первоначального ознакомления с системой, ведь, не поняв ее основ, не возможно разобраться в ее глубинном устройстве и функционировании. Другими словами информационное описание можно делать только после глобального и всестороннего ознакомления с системой как выполняющего описание, так и его проверяющего или использующего.
Теперь мне осталось выбрать из морфологического и функционального описания. И я сделал выбор в сторону функционального. На это меня толкнуло несколько причин.
1.Во-первых главная цель существования любой системы - функционировать, то есть выполнять какую-либо основную функцию или несколько основных функций, осуществляемых за счет выполнения подфункций каждого из его элементов. То есть для конечного пользователя системы практически не важно как устроена и из чего состоит система, для него главное - чтобы система выполняла предназначенную ей функцию, а уж как это делается - не его дело.
2.Во-вторых, на мой взгляд, функциональное описание более емко, чем морфологическое, ведь при описании той или иной функции, делается указание на то, от каких параметров зависит ее выполнение, обычно это - качественные характеристики элементов, которые обеспечивают данную функцию. И мы сразу получаем функциональное описание и список элементов "в одном флаконе". К тому же можно легко добавить к функциональному описанию иерархическую структуру системы, и, фактически мы потеряем из морфологического описания лишь характеристики связей между элементами (которые можно определить по их функциям).