Реферат - Свойства систем, их актуальность и необходимость. Примеры

Подождите немного. Документ загружается.

Реферат

по дисциплине «Теория информационных процессов и систем»

Свойства систем, их актуальность и необходимость. Примеры

Содержание

1. Введение……………………………………………………………………..3

2. Понятие системы ………………………………………………………..….4

3. Основные признаки системы………………………………………...…….7

4. Свойства информационных систем………………………………………..8

5. Классификация систем………………………………………………….…11

6. Структура информационных систем……………………………………..13

7. Актуальность и необходимость информационных систем…………..…18

8. Заключение…………………………………………………………….…..19

9. Список используемой литературы……………………………….……….20

Введение

Появление новых информационных систем и информационных

технологий во второй половине 20-го века является информационной

революцией в собственном смысле слова. По своей информационной

насыщенности, по темпу, по глобальности в истории человечества нет аналогов

этому процессу.

Информационные технологии распространяются от развитых стран к

развивающимся, охватывая все новые культуры, сильно отличающиеся от тех,

в которых эти технологии зародились. Появление новых информационных

технологий приводит не только к тому, что человек начинает овладевать

новыми колоссальными объемами информации, но и к тому, что новые

информационные технологии коренным образом меняют социальный,

культурный порядок развития. Новые информационные технологии играют

порождающую роль для социальных, культурных, гносеологических форм. Они

оказывают все возрастающее влияние на формирование личности, семьи,

образа жизни. Они изменяют сферу образования и, в свою очередь,

образование должно стать той структурой, в которой формируется сознание

будущих поколений, живущих в информационном обществе.

Информация все больше становится мерилом всех сфер человеческого

общества, в том числе и национальной культуры той или иной страны. Сегодня

стало очевидным преобладание информационной составляющей деятельности

людей над всеми другими ее формами и компонентами. Поэтому слово

"информация" приобрело поистине магическое значение, а современные

информационные технологии являются подлинной движущей силой мирового

экономического и технологического развития, преумножая сегодняшние

знания и духовные ценности, расширяя сферы использования достижений

науки и техники XX века.

Понятие системы

Под системой понимают любой объект, который одновременно

рассматривается и как единое целое, и как объединенная в интересах

достижения поставленных целей совокупность разнородных элементов.

Системы значительно отличаются между собой как по составу, так и по

главным целям.

Информационная система — взаимосвязанная совокупность средств,

методов и персонала, используемых для сбора, хранения, обработки, поиска и

выдачи информации, необходимой в процессе принятия решений задач из

любой области.

Система - совокупность элементов, объединенных общей

функциональной средой и целью функционирования.

Функциональная среда системы - характерная для системы совокупность

законов, алгоритмов и параметров, по которым осуществляется взаимодействие

между элементами системы и функционирование системы в целом.

AЭлемент — простейшая (неделимая) часть единой системы. Элемент

можно считать пределом деления системы с точки зрения ее рассмотрения при

решении конкретной задачи или при достижении поставленной цели. Принцип

деления зависит от цели исследования. Он может меняться по мере ее

уточнения и развития представления исследователя об анализируемом объекте

или проблемной ситуации. Это приводит к формированию новых (или других)

элементов и получению более адекватного представления о системе.

Компонент системы - множество относительно однородных элементов,

объединенных общими функциями при обеспечении выполнения общих целей

развития системы.

Система — совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих

элементов, объединенных общей целью и общими целенаправленными

правилами взаимодействия.

Понятие системы используется для представления объектов или

процессов, которым невозможно дать непосредственное графическое,

математическое или образное описание, но которые необходимо представить

как нечто сложное и единое целое.

По теории отражения система является инструментом познания

(идеальное представление материальное воплощение), средством исследования

и решения задачи.

AСреда (внешняя среда) — совокупность всех объектов, изменение

свойств которых влияет на систему, а так же тех объектов, чьи свойства

меняются в результате поведения системы. Различают следующие виды сред:

 естественно-природная;

 экономическая;

 социальная.

Система образуется путем ее выделения из среды. К среде относят те

элементы объективного мира, которые остались после выделения системы, и

которые взаимодействуют с этой системой.

AПо законам кибернетики систему определяют через каналы входов и

выходов. Такое представление системы называется «черным ящиком» (Рисунок

1).

Рисунок 1 - Взаимодействие системы со средой

При представлении элемента системы с заданным законом

функционирования F

в виде «черного ящика» множество его входных

сигналов может быть разделено на три подмножества:

 неуправляемые входные сигналы, преобразуемые элементом;

 управляющие сигналы, появление которых приводит к переходу

элемента из одного состояния в другое;

 воздействия внешней среды, появление которых приводит к

переходу элемента из одного состояния в другое.

Выходные сигналы представляют собой совокупность выходных

характеристик элемента.

При уточнении определения системы в нее могут включаться сильно

связанные с ней элементы среды. Слабо связанные с системой ее собственные

элементы могут исключаться из системы.

AПример: космические системы, термодинамические системы, в которых

происходят фазовые переходы и т. п.

При исследовании систем необходимо прогнозировать не только их

состояние, но и состояние среды с учетом ее неоднородности.

Если сложная система не может быть сразу разделена на элементы

(например, из-за недостатка информации), то ее делят на подсистемы. Если

последние также трудно разделить на элементы, то их делят на компоненты.

AПодсистемой считается совокупность взаимосвязанных элементов или

компонентов, которая обладает всеми свойствами системы, в том числе —

целостность. Она способна выполнять относительно независимые функции.

Подцель ее функционирования направлена на достижение общей цели

системы.

Пример: биологические системы (вредители).

Пример. Наука - система, обеспечивающая получение, проверку,

фиксацию (хранение), актуализацию знаний общества. Наука имеет

подсистемы: математика, информатика, физика, экономика и др. Любое знание

существует лишь в форме систем (систематизированное знание). Теория -

наиболее развитая система их организации, позволяющая не только описывать,

но и объяснять, прогнозировать события, процессы.

AКомпонентом считается составляющая системы промежуточного уровня,

характер которой обычно неизвестен. Для него не выполняется свойство

целостности и не определяется подцель.

AПример: человеческий орган.

AПри исследовании систем соблюдается принцип относительности. Как

правило, любая исследуемая система рассматривается как элемент системы

более высокого порядка. Элементы системы, в свою очередь, рассматриваются

как системы более низкого порядка.

Основные признаки системы

Основные признаки системы:

 целостность, связность или относительная независимость от

среды и систем (наиболее существенная количественная характеристика

системы). С исчезновением связности исчезает и система, хотя элементы

системы и даже некоторые отношения между ними могут быть

сохранены;

 наличие подсистем и связей между ними или наличие

структуры системы (наиболее существенная качественная

характеристика системы). С исчезновением подсистем или связей между

ними может исчезнуть и сама система;

 возможность обособления или абстрагирования от

окружающей среды, т.е. относительная обособленность от тех факторов

среды, которые в достаточной мере не влияют на достижение цели;

 связи с окружающей средой по обмену ресурсами;

 подчиненность всей организации системы некоторой цели

(как это, впрочем, следует из определения системы);

 эмерджентность или несводимость свойств системы к

свойствам элементов.

Целое всегда есть система, а целостность всегда присуща системе,

проявляясь в системе в виде симметрии, повторяемости (цикличности),

адаптируемости и саморегуляции, наличии и сохранении инвариантов.

Свойства информационных систем

Свойства информационных систем:

 любая информационная система может быть подвергнута анализу,

построена и управляема на основе общих принципов построения систем;

 информационная система является динамичной и развивающейся;

 при построении информационной системы необходимо использовать

системный подход;

 выходом информационной системы является информация, на основе

которой принимаются решения;

 информационная система является человеко-компьютерной

системой обработки информации.

Чтобы разобраться в работе информационной системы, необходимо

понять суть проблем, которые она решает, а также организационные процессы,

в которые она включена. Следует учитывать:

 структурированность решаемых управленческих задач;

 уровень иерархии управления, на котором решение должно быть

принято;

 принадлежность решаемой задачи к той или иной функциональной

сфере;

 вид используемой информационной технологии.

Технология работы в компьютерной информационной системы доступна

для понимания специалистом некомпьютерной области и может быть успешно

использована для контроля процессов профессиональной деятельности и

управления ими.

Выделяют следующие характеристики систем6

1. Состояние — множество существующих свойств, которыми обладает

система в заданный момент времени. Этими свойствами могут быть:

 макропараметры или макросвойства (например, давление - удельный

объем -температура);

 входные или выходные сигналы;

2. Поведение — свойство системы переходить из одного состояния в

другое. Если закономерности такого перехода не известны, то необходимо

определить характер (алгоритм) поведения.

3. Развитие — свойство, служащее для объяснения сложных

термодинамических и информационных процессов, происходящих в системе,

определяющих ее поведение.

4. Равновесие — свойство системы при отсутствии внешних возмущений

(или при постоянных внешних возмущениях) сохранять сво е поведение сколь

угодно долго. Выделяют статическое и динамическое равновесие.

A. Устойчивость — способность системы возвращаться в состояние

равновесия, из которого она была выведена под влиянием внешних

возмущений. С точки зрения устойчивости различают следующие системы:

 устойчивые — после вывода из равновесия в них возникают силы,

стремящиеся вернуть их в равновесное состояние;

 неустойчивые — после вывода из равновесия в них возникают силы,

стремящиеся еще больше удалить систему от равновесного состояния;

 безразличные — после вывода из равновесия они переходят в новое

состояние равновесия;

 полуустойчивые .

5. Открытость — способность системы обмениваться со средой массой,

энергией или информацией. Если система обладает способностью выполнять

обмен только некоторыми компонентами, то соответственно выделяют:

 информационно-проницаемые системы;

 массопроницаемые системы;

 энергопроницаемые системы.

В открытых системах могут протекать процессы, которые противоречат

фундаментальным закономерностям. В таких системах возможны

негэнтропийные процессы, противоречащие II началу термодинамики

(например «тепловой смерти вселенной»). Однако, в ряде случаев открытые

системы ведут себя согласно общим законам (например, биологические

системы стареют).

В закрытых системах цели функционирования задаются извне. В

открытых системах, благодаря наличию активных элементов, они могут

формироваться внутри системы, что делает их целенаправленными

(целеустремл енными или саморегулирующимися).

6. Величина — эта характеристика определяется количеством элементов

системы.

7. Сложность — эта характеристика определяется количеством и

характером связей элементов.

8. Разнообразие — максимальное число состояний, которое может

принимать система. Пусть в каждый момент времени состояние системы

определяет m свойств, каждое из которых может принимать n значений. Чем

больше m, тем сложнее система (или тем больше она по размерам). Чем больше

n, тем сложнее сами свойства (тем больше режимов характеризует систему).

Тогда разнообразие определяется, как