Системный и индуктивный подходы к синтезу модели

В настоящее время при анализе и синтезе больших систем получил развитие системный подход, который отличается от классического (или индуктивного) подхода. Последний рассматривает систему путем перехода от частного к общему и синтезирует (конструирует) систему путем слияния ее компонент, разрабатываемых раздельно. В отличие от этого системный подход предполагает последовательный переход от общего к частному, когда в основе рассмотрения лежит цель, причем исследуемый объект выделяется из окружающей среды.

Процесс синтеза модели М на основе классического (индуктивного) подхода представлен на рис. 9.7, а. Реальный объект, подлежащий моделированию, разбивается на отдельные подсистемы, т.е. выбираются исходные данные Д для моделирования и ставятся цели Ц, отображающие отдельные стороны процесса моделирования. По отдельной совокупности исходных данных Д ставится цель моделирования отдельной стороны функционирования системы, на базе этой цели формируется некоторая компонента К будущей модели. Совокупность компонент объединяется в модель М.

а) б)

Рис. 9.7. Процесс синтеза модели на основе классического (а) и

системного (б) подходов

Таким образом, разработка модели М на базе классического подхода означает суммирование отдельных компонент в единую модель, причем каждая из компонент решает свои собственные задачи и изолирована от других частей модели. Поэтому классический подход может быть использован для реализации сравнительно простых моделей, в которых возможно разделение и взаимно независимое рассмотрение отдельных сторон функционирования реального объекта. Для модели сложного объекта такая разобщенность решаемых задач недопустима, так как приводит к значительным затратам ресурсов при реализации модели на базе конкретных программно-технических средств. Можно отметить две отличительные стороны классического подхода:

· наблюдается движение от частного к общему;

· создаваемая модель (система) образуется путем суммирования отдельных ее компонент и не учитывается возникновение нового системного эффекта.

На возникновение системного подхода повлияли увеличивающееся количество исходных данных при разработке, необходимость учета сложных стохастических связей в системе и воздействий внешней среды Е. Все это заставило исследователей изучать сложный объект не изолированно, а во взаимодействии с внешней средой, а также в совокупности с другими системами некоторой метасистемы.

Системный подход позволяет решить проблему построения сложной системы с учетом всех факторов и возможностей, пропорциональных их значимости, на всех этапах исследования системы S и построения модели М. Системный подход означает, что каждая система S является интегрированным целым даже тогда, когда она состоит из отдельных разобщенных подсистем. Таким образом, в основе системного подхода лежит рассмотрение системы как интегрированного целого, причем это рассмотрение при разработке начинается с главного - формулировки цели функционирования. Процесс синтеза модели М на базе системного подхода условно представлен на рис. 9.7, б. На основе исходных данных Д, которые известны из анализа внешней системы, тех ограничений, которые накладываются на систему сверху, либо исходя из возможностей ее реализации, и на основе цели функционирования формулируются исходные требования Т к модели системы S. На базе этих требований формируются ориентировочно некоторые подсистемы П, элементы Э и осуществляется наиболее сложный этап синтеза - выбор В составляющих системы, для чего используются специальные критерии выбора КВ.

Вопросы и задания для самопроверки

1. Дайте определение модели.

2. Какие основные черты включает в себя модель?

3. Какие виды моделей бывают?

4. Дайте определение понятию «моделирование».

5. Какие выделяют виды моделирования?

6. Какие существуют способы представления объекта информационной модели?

7. Опишите типовую схему этапов моделирования.

8. Что представляет собой таблица моделирования? Приведите пример.

9. Охарактеризуйте основные показатели модели.

10. Дайте определение адекватности и верификации модели.

11. В чем заключается индуктивный и системный подходы к синтезу модели объекта?

12. Установите правильный порядок соответствия в таблице моделирования:

1 Моделируемый процесс А Человек

2 Моделируемый объект В Разработка метода лечения

3 Цель моделирования С Температура и давление

4 Моделируемые характеристики D Влияние лекарства на состояние больного организма