Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364141
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62791)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21692)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8693)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3462)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20644)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Реферат: По дисциплине : Введение в специальность. Тема : Системный подход в научных исследованиях

Название: По дисциплине : Введение в специальность. Тема : Системный подход в научных исследованиях
Раздел: Остальные рефераты
Тип: реферат Добавлен 17:04:29 09 сентября 2011 Похожие работы
Просмотров: 389 Комментариев: 1 Оценило: 1 человек Средний балл: 4 Оценка: неизвестно     Скачать

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

Реферат
По дисциплине: Введение в специальность.
Тема: Системный подход в научных исследованиях.

Выполнили: студент гр. АПМ-03 ______________ Никифоров М.Н.

(подпись)

студент гр. АПМ-03 ______________ Якунин И.М.

(подпись)

ОЦЕНКА: _____________

Дата: _____________

ПРОВЕРИЛ:

Руководитель: профессор ________ Власов К.П.

(должность (подпись)

Санкт-Петербург

2004 год.

Оглавление:

1. Введение ;

2. Категория “система” в естественном языке;

3. Общая теория систем:

3.1 Основные определения системного подхода;

3.2 Общие характеристики открытых систем;

4. Основные формы существования систем:

4.1 Автоматизированные системы;

4.2 Система “человек – машина”;

5. Список литературы.

1. Введение.

Историками определено, что становление человека как особо отдельного специфического вида, обозначены временем создания первых простейших орудий труда и устройств. Такая особенность уже вскоре проявилась в стремлении исследовать и познавать окружающий мир в широком смысле. Именно тогда возникла необходимость исследования отношений и причинных связей между вещами различной природы. Использование вещей и знание отношений между ними улучшали условия жизни людей и позволили создавать примитивные устройства, как упорядоченную совокупность внешних предметов. Подобные изыскания вскоре обнаружили определенный набор элементов характеризующих данную, а в следствие, любую совокупность, составляющую единое целое и имеющую единое назначение или цель. Данная совокупность определена как система . Эти знания и возможности позволяли не только улучшить жизнь счастливым обывателям, но и получить дополнительное превосходство одним обществам над другими, а в дальнейшем такое превосходство могло быть использовано как оружие.

2. Категория “система” в естественном языке.

История развития научных исследований обращает внимание на расширение возможностей человека: новые эффекты приводили к использованию более широкого разнообразия свойств и состояний природы. В свою очередь, создание новых вещей требовало создания новых возможностей для того, чтобы их распознавать и преобразовывать.

Таким образом, мир вещей – искусственная среда обитания, созданная человеком, становится все более комплексной, изменчивой и неопределенной. В этих условиях увеличивается расхождение между относительно устойчивыми познавательными возможностями человека и все более усложняющимся миром. Реальность, сконструированная самим человеком, выходит из-под его контроля. Постоянно возрастает количество людей, непосредственно управляющих сложными технологическими процессами, и почти пропорционально ему растет количество аварий по причине ошибок проектирования и эксплуатации. Неуправляемый поиск полезных эффектов в исследовательской практике мог привести к неожиданным последствиям, например, в экологии. Поэтому возникла необходимость создать некие правила организации структур, эффектов, и, соответственно, исследований .

Понятие “система” в повседневной практике, на обыденном уровне получило широкое распространение, и это не случайно. В современном естественном языке значение системы часто включает серьезность отношения к делу, проработанность деталей, целостность в организации каких-либо действий и используется с позитивным отношением.

В творческих профессиях, к которым можно с уверенностью отнести и научные исследования, система – как оригинальная организация знаний, опыта, эксперимента и данных характеризует индивидуальный “почерк” исследователя. Совокупность рациональных приемов и методов, использования необходимых предметов, приемов, идей и социальных взаимоотношений для получения наилучшего результата – вот та система, которая отличает любой квалифицированный труд от кустарного производства . Собственно, эта “системность” в работе, конечно, с необходимыми знаниями, умениями и навыками, позволяет выполнять необходимые действия и определяет суть самого понятия квалификации .

В этом случае мы можем говорить о наличии целой системы (в значении метода), которая обеспечивает наиболее рациональные приемы работы, а, следовательно, и её наивысшую эффективность. Чем совершеннее специальные знания человека, тем “системнее” он мыслит, тем разумнее, рациональнее он делает свою работу, привлекая для этого все известные ему средства в данной области знания, точнее распределяет качество и последовательность их применения. Высокий результат является следствием этой системности. В этом контексте, “система” используется уже как индикатор разумности, рациональности и упорядоченности действий .

Действительно, способность оперировать средствами разной природы и есть способность организовывать систему знаний так, чтобы, в конце концов, получить то, что задумано. В каком-то смысле можно предполагать, что все люди мыслят в той или иной степени системно, во всяком случае, они вынуждены делать это как минимум в научной и организаторской деятельности .

Таким образом, чем “системнее” методы мышления отдельного человека, тем выше уровень его организаторских способностей и яснее системность в логике рассуждений, порядке в делах, привычках, отношениях с людьми и т.д . Напротив, у человека недостаточно подготовленного, системность может проявляться в том, что его действия импульсивны, непоследовательны и противоречивы, аргументы и выводы не соответствуют друг другу, расплывчаты, многоречивы, что приводит к потере основной темы . С этих позиций категория “система” используется как показатель качества ума .

Все же, представляется, что основной причиной проникновения категории “система” в естественный язык является ее значения, которые характеризуют организаторские способности человека в группе, а также возможности человека рациональным способом упорядочить необходимые средства при решении проблем.

3. Общая теория систем.

Первоначально теория общих систем возникла в попытке разработать такую науку, которая будет способна объяснить принципы устройства систем вообще , как реакция на несогласованность всевозможных подходов к исследованиям. В период активного развития исследований на стыке нескольких наук, проблема заключалась в том, что различные научные области имели столь существенное разнообразие теорий, принципов организации экспериментов и методов обработки данных, что это само по себе затрудняло обобщение и интерпретацию результатов. Поэтому теория систем была предназначена для того, чтобы снять эти ограничения путем разработки принципов и правил, которые объединяют все научные исследования посредством философско-мировоззренческого подхода к исследованию и познанию сложных объектов .

В начале эта теория представляла собой обобщение принципов закрытых систем (кинетика, термодинамика), применяемых в физике . Общая теория систем первоначально создавалась как междисциплинарная методология для научных исследований в различных областях знаний, например, в биологии, физике, технической области знаний. В своей классической работе “Теория открытых систем в физике и биологии” (1950) автор теории открытых систем фон Берталанффи предложил основную идею теории, которая может охватить все уровни науки от изучения отдельной клетки до изучения общества . Системный подход к исследованиям стремился найти такие обобщения, чтобы методологическое единство наук сопровождалось существенным единством принципов и законов. Так Миллер (1965) показал, что отдельный “набор” концепций, может быть применим для различных наук, например, методы управления информационными перегрузками, пересечения границ, подсистемного кодирования, обратной связи, пропускной способности и результата представляется как характеристики всех “живых систем”.

Как сформулировал фон Берталанффи, подход общих систем постулирует открытость каждой системы влиянию внешней среды . Поэтому необходимо изучать системы обязательно вместе с условиями среды, в которой они существуют . Таким образом, само существование открытой системы предполагает постоянный обмен ресурсов (энергии, информации, вещества) с окружающей средой . Это означает, например, что граница системы может быть произвольно определена в зависимости от выбранной перспективы.

Теория открытых систем подчеркивает тесную взаимосвязь между свойствами системы и её поддерживающим окружением (средой) . Поэтому, одно из важных положений открытых систем состоит в том, что без непрерывных внешних сигналов, любая система вскоре деградирует, истощается, останавливается и разрушается. Здесь решающим критерием для распознавания и понимания сущности системы является исследование взаимосвязи системы с энергетическим источником , обеспечив её существование. Почти для всех сложных систем один из наиболее важных внутренних ресурсов поддержки – это целенаправленные, скоординированные и интегрированные человеческие усилия и мотивация.

Другой важный аспект теории открытых систем – это пропускная способность: обработка производственных сигналов для достижения некоторого результата, который в дальнейшем используется внешней системой. В любой системе, этот процесс, связанный с пропускной способностью можно распознать, наблюдая за циклом: сигнал, пропускная способность и результат. Этот цикл иногда описывают в технологических или экономических терминах, что неправомерно отделяет его от вовлеченных в него людей – масса необработанных материалов и масса продукции в конце, создающие прибыль. Но если мы имеем дело с циклом пропускной способности производственной или коммерческой организации, то обязательно включаем людей в эту систему* (Прим. Сложные составные системы, которые включают в себя элементы различной природы – психической и технической называются системами “человек-техника” или “человек-машина”).

3.1 Основные определения системного подхода

Рассмотрим значения ключевых понятий системного подхода. Как очевидно, основным является определение системы. Определений системы вероятно столько же, сколько и специалистов, которые используют системный подход как основу научных исследований . К примеру, приведем одно из них.

Система это совокупность взаимосвязанных элементов, образующих единое целое и имеющих единое назначение или цель . В общем смысле, систему можно определить как принятую в целом совокупность элементов, которые различимы в пределах действительности. Элементы внутри системы связаны между собой . Отношения элементов формируют структуру системы. Но отношения элементов системы не исчерпываются только внутренними отношениями, т.е. включены отношения с элементами вне системы, а именно с окружающей средой. Это означает, что система имеет определенный набор постоянных свойств, которые остаются таковыми, несмотря на изменения внешней среды. То есть, система представляет собой скорее порядок, чем хаос, скорее последовательность, чем непоследовательность в решениях и действиях.

Система имеет статическую и динамическую составляющие, поскольку она изменяется при взаимодействиях с окружающей средой. Часто открытые системы снаружи кажутся достаточно устойчивыми. Эта стабильность желательна, но в реальности она трудно достижима . Поскольку, если стремиться к тому, чтобы все элементы и их взаимосвязи долгое время оставались постоянными, то случайное изменение в одном из элементов или отношений, должны обязательно быть скомпенсированы за счет изменений где-нибудь ещё. Таким образом, возникает временная нестабильность – переходный процесс, результатом которого может быть даже разрушение. Поэтому открытая система стремится сохранять равновесие, но это равновесие имеет динамический характер.

Обобщая, приведем более полное, но и более сложное определение системы. Итак, система – это организованное множество элементов (произвольной природы), обладающее относительной целостностью и полифункциональностью, иерархической организацией, включающей в себя составы и структуры (логические, пространственно-временные, стохастические и др.); динамикой, охватывающей функционирование и развитие; особенностями и условиями существования других систем.

Важнейшими характеристиками любой системы являются функция, цель и структура . Под функцией системы понимают такие действия системы, которые выражаются в изменении возможных её состояний . Во время функционирования совершается переход системы из одного возможного состояния системы в другие. Множество всех возможных состояний системы определяется числом её элементов, их свойствами и разнообразием связей между ними . Поэтому функцию системы характеризует её как единое целое, как результат взаимодействия её элементов между собой и с внешними системами.

Целью системы называется определенное (заданное извне или устанавливаемое самой системой) наиболее предпочитаемое конечное состояние (например, параметры выходных характеристик), т.е. некоторое подмножество значений функций системы.

Структура системы определяется расположением и взаимосвязями между составляющими – элементами системы, которые образованы для выполнения системой своей функции, т.е. зависит от величины и сложности системы . Величина системы характеризуется числом её элементов и количеством связей между ними, а сложность – многообразием элементов, неоднородностью их свойств и разным качеством связей.

Большим и сложным системам присущи свойства целостности и эмерджентности .

Целостность системы означает, что все её части служат общей цели и способствуют формированию наилучших результатов в смысле принятого критерия эффективности.

Эмерджентность (от англ. возникновение, появление нового) означает, что большие и сложные системы обладают такими свойствами, которые не присущи ни одному из её элементов . Эмерджентные или системные качества кардинально отличают системы от не систем, поэтому остановимся на этом более подробно. Другими словами объединение подсистем с различной природой (например, экономической, технической, социальной), структурой и валентностью в сложные системы происходит при их взаимовлиянии друг на друга, что и создает новое системное качество, которое не присуще не одной из подсистем. Чем больше система и разница в размерах целого и частей, тем вероятнее различие в их свойствах и, следовательно, тем труднее согласовывать цели их функционирования. Английский кибернетик С. Бир наиболее ярко выразил суть эмерджентности : “Оптимальное функционирование частей не исключает гибели целого” .

Обобщая, можно сформулировать основное требование системного подхода как необходимость комплексного исследования больших и сложных объектов в совокупности с параметрами внешней среды, в которые встроена эта система. Изучать системы необходимо как единое целое, т.е. с учетом функционирования всех её элементов и частей . Исходя из этого принципа, нужно изучить каждый элемент системы в его связи и взаимодействии с другими элементами, выяснить влияние свойств отдельных частей системы на поведение системы в целом , установить эмерджентные свойства системы, а также определить оптимальный режим её функционирования.

Системный анализ – это совокупность методов, позволяющих реализовывать системный подход при исследовании больших и сложных объектов . К таким методам относятся, прежде всего, анализ и синтез, математическое моделирование и оптимизация с использованием вычислительной техники и соответствующего программного обеспечения . При применении системного анализа требуется максимальный учет взаимосвязей и взаимовлияния всех элементов системы (человека на уровне его особенностей, параметров технических устройств, природных условий и ресурсов) .

С усложнением задач и объектов исследования возникает необходимость деления систем на подсистемы – системы более низкого иерархического уровня, которые исследуются автономно, но при этом обязательно предполагается согласование частных целей подсистем с общей целью системы . Таким образом, декомпозиция системы предопределяет создание иерархической структуры с такими преимуществами для исследования, как резкое снижение размерности системы, улучшение надежности её функционирования, увеличение структурной гибкости системы и др.

По существу декомпозиция – это операция анализа системы. Естественно, что исследование менее сложных систем нижнего уровня проще и удобнее. Однако последующее согласование функционирования подсистем (операция синтеза) представляет собой гораздо более сложную задачу, чем исследование отдельных подсистем, причем основная трудность связана с эмерджентностью системы.

3.2 Общие характеристики открытых систем.

Несмотря на разнообразие целей, функций и структур множество открытых систем имеет общие характеристики. Следующие десять характеристик отличают все открытые системы.

1. Привнесение энергии . Открытые системы вынуждены потреблять (привносить) определенный вид и количество энергии из окружающей среды. Функционирование системы сильно зависит от постоянного поступления определенных ресурсов из внесистемной среды. Поэтому ни одна реально существующая система не является в полной мере достаточной или замкнутой.

2. Пропускная способность . Открытые системы преобразовывают доступные им ресурсы. Система создает новый продукт, или обрабатывает вещества, или обучает людей, или обеспечивает услуги. Эти виды деятельности включают некоторое преобразование входного сигнала в выходной.

3. Продукт . Открытая система всегда экспортирует в окружающую среду свой продукт. Это может быть, например, изобретение know how или мост, построенный инженерной фирмой. Постоянное производство продукта в системе зависит от восприимчивости окружающей среды. Продукты системы могут быть не востребованы, не иметь относительной полезности, перенасыщать рынок и даже загрязнять окружающую среду.

4. Открытые системы, как циклы событий . Обмен ресурсами с окружающей среды имеет циклический характер. Продукт, экспортируемый в среду, представляет собой в результате обмена будущий источник энергии для воспроизведения цикла. Энергия (ресурс), подкрепляющая цикл, производится посредством эффективности обмена продукта (ресурсной модели) во внешней среде. Этот процесс организован так, чтобы составлять единство и завершенность. Единичный цикл представляет собой простую форму модели. Но такие единичные циклы комбинируются в более крупную структуру событий или системы событий. Система событий может состоять из цикла небольших циклов, каждый из которых влечет за собой другие. Циклы разных типов могут не иметь прямого отношения друг к другу. В этом смысле, основной областью для исследования и построения систем является прослеживание энергетической цепочки событий от момента поступления энергии, её трансформации до окончания цикла.

5. Снижение неопределенности Чтобы выживать, открытые системы должны противодействовать развитию неопределенности (увеличение энтропии). Развитие неопределенности – естественный закон природы, в ходе которого все живые формы движутся к дезорганизации или смерти. Цикл “вход-трансформация-результат” является основным для системы жизнедеятельности, это и есть цикл снижения неопределенности.

Открытые системы отличаются в их способности выживать даже в случае резкого прерывания этого цикла. Для этого важна такая характеристика как способность к аккумулированию, накоплению. В результате того, что организация привнесла энергии больше, чем поставляет в среду, система может аккумулировать энергию и снижать неопределенность в дефиците энергии. Внутри границ своей способности к накоплению, открытая система всегда стремится максимизировать соотношение между привнесенной и поставляемой в среду энергией, чтобы выжить, и даже в периоды кризиса жить за счет полученного взаймы времени.

6. Получение информации, нейтрализация обратной связи и кодирование . Система привносит из среды не только энергию, которую она трансформирует и изменяет в процессе работы, но она получает также информацию и сигналы о среде и о своем собственном функционировании по отношению к среде. Реакция системы на отрицательную обратную связь (нейтрализация обратной связи) позволяет корректировать отклонения от первоначальной цели.

В процессе кодирования информации процесс местоопределения системы упрощается до небольшого количества значимых базовых переменных. Но при этом, очень важно, чтобы при этом упрощении “не потерялась” адекватность и не смещались акценты между переменными среды или системы.

7. Стабильность и динамическое равновесие . Энергия, которая сдерживает рост неопределенности, привносится для того, чтобы поддерживать постоянство и стабильность системы. Стабильность не значит отсутствие действий или постоянного равновесия. В этом случае, существует постоянный приток ресурсов из среды и постоянный экспорт продуктов организационной системы. Стабильность как характеристика системы заключается в том, что пропорция энергетического обмена и отношение между элементами системы сохраняются. Временная схема активности системы, которая может иметь серию подъемов и спадов, в целом, стремится к прямой линии. Более того, система сама по себе находиться в постоянном движении. Её равновесие, это квази-стационарность, основной принцип – сохранение характера системы.

9. Интеграция и координация . В процессе специализации система приходит к объединенному функционированию различных по природе и предназначению элементов. В системах существует два различных пути объединения: координация и интеграция. Интеграция позволяет объединять усилия элементов благодаря совпадению, например, отношение к цели.

Для больших и сложных систем (особенно с участием человека) координация скорее, чем интеграция, является средством обеспечения четкости и систематического объединения усилий – благодаря таким правилам, как установление и регулирование детерминированных операций, синхронизация функций, создание расписания и упорядочение событий.

10. Принцип равных конечных состояний . Открытые системы далее могут быть охарактеризованы посредством принципа равных конечных состояний, принципа, предложенного фон Берталанффи. В соответствии с этим принципом, система может достичь одного и того же конечного состояния при различных начальных условиях и различными путями. В зависимости от того, каким способом система создает регуляторные механизмы, чтобы контролировать свои действия, количество равных конечных результатов может быть сокращено.

4. Основные формы существования систем.

В целом, как мы уже отмечали, системы можно различать по тому, каким образом они связаны с источником энергии, т.е. открытые и закрытые системы. Вместе с тем, часто в качестве критерия используется сложность системы и слагающих её элементов. В общем, к детерминированным системам относятся автоматизированные системы, рабочие параметры которых соответствуют расчетным. А к недетерминированным системам, например, можно отнести системы “человек-машина”, в связи с участием в ней человека .

4.1 . Автоматические системы .

Автоматические машины относят к классу кибернетических (управляемых) систем, в которых управленческие функции выполняются без участия человека .

Одной их характерных особенностей управляемой системы является способность изменять свое движение, переходить в различные состояния под влиянием управляющих воздействий . При этом подразумевается, что из некоторого множества движений можно выбрать предпочтительное в смысле реализации поставленной цели. Где нет выбора, там не может быть и управления.

Говоря о кибернетике как теории автоматики, выделяют ту её сторону, которая применима к практике, - проблему реализации цели методами управления при изменяющихся, в допустимых пределах, внешних и внутренних условиях функционирования системы.

В зависимости от класса объекта управления, кибернетика подразделяется на техническую, организационную, экономическую, биологическую и др . Именно техническая кибернетика или теория автоматического управления изучает системы, в которых функции управления выполняются исключительно техническими средствами, объединенными в так называемое управляющее устройство, в задачу которого входит реализация алгоритма (алгоритм – предписание, определяющее содержание и последовательность операций, переводящих исходные данные в искомый результат) управления, обеспечивающего выполнение требований, предъявляемых к объекту управления: технологическому процессу, промышленной установке.

Таким образом, в системе управления можно выделить два крупных блока - объект управления и управляющее устройство. При этом любая система управления использует два основных принципа: управление по возмущению и управление по отклонению. Рассмотрим эти принципы подробнее.

1. Управление по возмущению состоит в том, что для уменьшения нежелательного влияния возмущающих воздействий на выходные управляемые переменные объекта осуществляют контроль этих возмущений и при их изменении изменяют управление таким образом, чтобы скомпенсировать влияние возмущений (см рис.1). При использовании данного принципа, контур управления разомкнут, и управляемая величина не влияет на работу управляющего устройства. Это означает, что характер управляющих воздействий зависит функционирования объекта лишь в той степени, в какой учтено влияние возмущения и управления на величину . В связи с этим разомкнутая система, как правило, не может обеспечить желаемого поведения объекта с достаточной точностью.

Это является основным недостатком рассматриваемых систем. К их достоинствам следует отнести принципиальную возможность упреждающей компенсации влияния возмущения на выходные переменные объекта управления.

2. Управление по отклонению управляемых переменных от их предписанного значения (см рис.2) требует наличия обратной связи (ОС), которая обеспечивает зависимость управления на входе объекта от управляемых переменных на его выходе. В данной системе контур управления благодаря наличию обратной связи замкнут.

Отклонение может быть вызвано любыми причинами (в том числе изменением задания ), и его наличие является командой для изменения до тех пор, пока величина не снизится до допустимого значения. Таким образом, введение обратной связи принципиально предлагает наличие погрешности , что является недостатком системы. Кроме того, в системах с ОС в силу инерционности объекта информация о его состоянии запаздывает, что ухудшает динамические показатели работы системы, в частности увеличивает её склонность к колебаниям. Основное достоинство рассматриваемой системы - возможность успешного решения задачи управления, несмотря на некоторую неопределённость и неточность данных о характеристиках объекта управления и возмущающих воздействиях.

Для улучшения показателей качества работы системы целесообразно применять сочетание разомкнутой и замкнутой систем управления. В этом случае сильные возмущения в основном компенсируют по замкнутому контуру, а все неучтенные возмущения – замкнутой системой.

По способам функционирования управляемые системы подразделяются на два больших класса :

Неадаптивные, в которых структура и параметры систем, а также алгоритм действий остаются неизменными в процессе их функционирования и не зависят от изменения внешних и внутренних условий. К таким системам, прежде всего, относятся системы стабилизации (задающие воздействия =const); программного управления (здесь - заданная функция времени); следящие (здесь - случайная функция времени). Роль человека в таких системах обычно сводится к контрольным функциям.

Адаптивные, могущие осуществлять процесс адаптации, т.е. изменения свойств системы с целью достижения оптимального или, по крайней мере, удовлетворительного её функционирования в непрерывно изменяющихся условиях. Характерный признак адаптивных систем - отсутствие полной априорной информации об объекте управления, внешних возмущениях и граничных условиях. Это означает, что адаптивной системе присуща некоторая неопределенность. Функционирование системы направлено на раскрытие этой неопределенности, т.е. на нахождение такого её состояния, при котором удовлетворяется определённый критерий качества. Заметим, что включение человека в процесс управления, как правило, повышает адаптационные свойства системы.

Оптимальное функционирование адаптивной системы может рассчитываться на основании анализа информации о её состоянии. Такие системы называю аналитическими . Если же оптимальный режим работы определяется в результате поиска экстремума критерия качества, то системы называют поисковыми. В этом случае система как бы ставит серии опытов и извлекает из них данные, необходимые для улучшения своего поведения.

Среди адаптивных систем в зависимости от объёма контролируемых изменений различают следующие:

· экстремальные , в которых изменяются только управляющие воздействия;

· самонастраивающиеся, в которых изменяются управляющие воздействия и параметры системы;

· самоорганизующиеся , в которых кроме управляющих воздействий и параметров изменяется и структура системы;

· обучающиеся , в которых в добавление ко всему может изменяться алгоритм действия, а в случае самообучения - и критерии качества.

4.2 Система “человек – машина”.

Система “человек-машина” (СЧМ) относится к классу сложных динамических систем, состоящих из взаимосвязанных элементов различной природы (человек, коллектив людей, технические устройства и их комплексы, природные компоненты и т.п.) с разным качеством связей (прямые, обратные, положительные, отрицательные и др. ). При этом определяется, что структура системы и характеристики её элементов могут изменяться с течением времени.

Характерной чертой СЧМ является иерархичность её структуры , при которой отдельные подсистемы способны автономно выполнять определенную часть задач, стоящих перед системой . Кроме того, эти системы обладают большим объемом контролируемых изменений, что существенно расширяет возможности их адаптации к изменяющимся внешним и внутренним условиям. Например, при нормальном функционировании системы, оператор лишь следит за её состоянием, т.е. образует как бы параллельный резервный контур управления, который вступает в работу, как только зафиксированы недопустимые отклонения состояния системы от нормы.

В зависимости от целевого назначения, различают следующие типы СЧМ :

· Управляющие , в которых основной задачей человека является управление техническими устройствами;

· Обслуживающие , в которых человек контролирует состояние технических устройств, ищет неисправности, производит ремонт, наладку и т.п.;

· Обучающие , вырабатывающие у человека определенные навыки (тренажеры, технические средства обучения и т.п.);

· Информационные, обеспечивающие поиск, передачу, хранение и обработку информации, необходимой для человека.

В управляющих и обслуживающих системах, объектом целенаправленных действий является технологический компонент СЧМ. В обучающих и информационных системах, направление воздействий – человек.

Но все же основной особенностью СЧМ, которая с одной стороны обуславливает сложность и ошибки системы, а с другой стороны наделяет ее уникальными возможностями, присущими только человеку, является сам “человек-оператор”.

5. Список литературы:

1. Берталанффи Л. Общая теория систем: Критический обзор//Исследования по общей теории систем. М., 1969;

2. Шмонин Ю.Б. Анализ и синтез систем автоматизации металлургического производства. Ленинград, 1986;

3. Власов К.П. Анашкин А.С. Теория автоматического управления (специальные методы). С-Пб.: Санкт-Петербургский Горный институт, 2001;

4. Карташев В.А. Система систем. Очерки общей теории и методологии. М., 1995;

5. К.П. Власов. Методы научных исследований и организации эксперимента. С-Пб, 2000.

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Здравствуйте! Если Вам нужна помощь с учебными работами, ну или будет нужна в будущем (курсовая, дипломная, отчет по практике, контрольная, РГР, решение задач, онлайн-помощь на экзамене или "любая другая" работа...) - обращайтесь: VSE-NA5.RU Поможем Вам с выполнением учебной работы в самые короткие сроки! Сделаем все быстро и качественно. Предоставим гарантии!
Даяна13:01:39 21 мая 2019

Работы, похожие на Реферат: По дисциплине : Введение в специальность. Тема : Системный подход в научных исследованиях

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(229664)
Комментарии (3125)
Copyright © 2005-2019 BestReferat.ru bestreferat@gmail.com реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru