Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Кибернетические системы, их классификация. Принцип организации кибернетических систем.




 

Объектом изучения кибернетики являются кибернетические системы. Системаэто совокупность взаимодействующих между собой относительно элементарных структур или процессов, объединенных в единое целое выполнением некоторой общей функции, не сводимой к функциям ее компонентов.

 

Признаки системы:

- система взаимодействует с окружающей средой и другими системами как единое целое;

- система состоит из иерархии подсистем более низкого уровня; в свою очередь, она может являться подсистемой для систем более высокого порядка;

- сохраняет общую структуру взаимодействия элементов при изменении внешних условий и внутреннего состояния.

Отличительная черта системы – наличие у нее входа и выхода. Для восприятия сигналов из внешней среды и передачи ее внутрь всякая система обладает рецепторами (датчиками или преобразователями), т.е. устройствами входа. У животных рецепторами являются органы чувств: осязание, обоняние, зрение, слух и т.д. У автоматов – это датчики: тензо-, фото-, емкостные и т.д. Во внешнюю среду сигналы передаются посредством исполнительных механизмов – эффекторов, в общем случае устройств выхода. У животных и человека - это речь, мимика лица, жесты. Общую схему системы можно представить в виде:

 

 

Рис.1.

 

Элементы системы описываются множеством параметров, называемых характеристиками системы. Обычно они делятся на входные параметры, учитывающие внешние воздействия на систему (Х1, Х2,..., Хn) и выходные (Y1, Y2,..., Yn), характеризующие результирующее состояние системы или отношение к внешней среде (см. рис.1). Таким образом, состояние системыэто набор значений ее характеристик или параметров в данный момент времени.

В кибернетике, которая рассматривает системы, в основном, с информационной стороны под кибернетической системой понимают упорядоченную совокупность объектов (элементов системы), взаимодействующих и взаимосвязанных между собой, которые способны воспринимать, запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться информацией.

Системы различаются по своей сложности, степени детерминированности и уровню организации и т.д.

Сложность системы характеризуется, прежде всего, количеством элементов в ней и создается их возрастанием, разветвленностью структуры и разнообразием внутренних связей. По степени сложности системы делятся на три класса: простые, сложные, поддающиеся описанию, и очень сложные. Живые системы, в первую очередь нервная система высокоорганизованных животных и человека, относятся к категории очень сложных, т.е. недоступных для поэлементного описания.

По степени определенности функционирования системы разделены на две категории: детерминированные и вероятностные (стохастические). Под детерминированными системами понимают такие, в которых элементы однозначно взаимодействуют между собой определенным образом. Поведение такой системы можно с уверенность предсказать в любой момент времени. Вероятностными называются системы, в которых элементы находятся под влиянием очень большого числа взаимодействий, так что связи между элементами системы неоднозначны, поведение всех элементов не может быть точно описано и становится неопределенным.

По происхождению системы делятся на естественные (встречаются в природе) и искусственные (созданные человеком).

Кибернетические системы делятся также на непрерывные и дискретные. В непрерывных системах состояние элементов системы задается с помощью непрерывных параметров (непрерывные случайные величины), в дискретных – с помощью дискретных (дискретные случайные величины). Существуют смешанные или гибридные системы, в которых имеются как непрерывные, так и дискретные параметры (параметры обоих видов). Деление систем на непрерывные и дискретные условно и определяется необходимой степенью точности исследуемого процесса, а также техническими и математическими удобствами. Дискретные системы являются более универсальными. При исследовании непрерывных систем применяют аппарат дифференциальных уравнений, при исследовании дискретных – теорию алгоритмов.

Кроме того системы делятся на динамические и статические. В динамических системах состояние и поведение непрерывно меняются под влиянием внешних воздействий. Состояние динамической системы характеризуется значениями ее параметров не только в данный момент времени, но и в предыдущие моменты, а также скоростью их изменения. В отличие от динамических систем, в которых переход из одного состояния в другое происходит постепенно, в статических системах этот переход осуществляется скачком, практически мгновенно.

Различают также открытые и закрытые системы. Открытые системы обмениваются с внешней средой веществом, энергией и информацией, а закрытые – только информацией. Кроме того, выделяют еще и замкнутые системы. Система называется замкнутой, если ее элементы обмениваются информацией только между собой. Незамкнутые или открытые системы обмениваются информацией с внешней средой и другими системами.

Связи между элементами и системами могут быть вещественными, энергетическими и информационными.

Кибернетические системы обладают еще одним характерным свойством – способностью накапливать информацию, которая впоследствии может быть использована при работе управляющей системы. Это свойство называет памятью. В кибернетических системах запоминание осуществляется двумя способами: изменением состояния системы или изменением ее структуры.






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных