Что такое система классификации

Классификационная система

Классификационная система — знаковая система, созданная в результате классификации (объектов, процессов, состояний,…).

Содержание

Классификационные системы в науках

В астрономии

В физике

В химии

В геологии

В биологии

В медицине

В технике

В экономике

В языкознании

Классификационные системы для поиска информации

Библиографические классификации

Классификационные системы в Интернете

Для поска нужных статей в Вики-системах (Википедии,Викизнании. ) используются деревья категорий отдельные участки которых представляют собой классификационные системы.

Классификационные системы в зависимости от степени соответствия с реальностью

Естественные классификации

Искусственные классификации

См. также

Примечания

Полезное

Смотреть что такое «Классификационная система» в других словарях:

классификационная система — ндп. см. информационная классификационная система … Словарь по информации, библиотечному и издательскому делу

информационная классификационная система, классификационная система — 4.1.1 информационная классификационная система, классификационная система: Средство формализованного представления содержания документов, данных и информационных запросов посредством кодов или описаний классов логически упорядоченного множества… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Информационная классификационная система — средство формализованного представления содержания документов, данных и информационных запросов посредством кодов или описаний классов логически упорядоченного множества понятий. Информационные классификационные системы являются одним из типов… … Финансовый словарь

информационная классификационная система — классификационная система Средство формализованного представления содержания документов, данных и информационных запросов посредством кодов или описаний классов логически упорядоченного множества понятий. Примечание Информационные… … Справочник технического переводчика

информационная классификационная система — Средство формализованного представления содержания документов, данных и информационных запросов посредством кодов или описаний классов логически упорядоченного множества понятий. Примечание Информационные классификационные системы являются одним… … Словарь по информации, библиотечному и издательскому делу

классификационная схема понятий предметной области «Система обеспечения информационной безопасности ВСС РФ» — классификационная схема понятий предметной области «Система обеспечения информационной безопасности ВСС РФ» [ОСТ 45.127 99] Тематики защита информации … Справочник технического переводчика

классификационная таблица — 3.1.1 классификационная таблица (classification schedule): Наглядное представление классификации, включающее нотацию классов. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

классификационная формула — 3.13 классификационная формула: Унифицированный порядок расположения классификационных индексов, определяющий классификационное решение. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

классификационная структура — 4.1.3 классификационная структура: Совокупность отношений классов в классификационной системе. Примечание Классификационная структура включает отношения классов всех уровней иерархии Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

классификационная запись, классификационное деление — 4.1.22 классификационная запись, классификационное деление: Совокупность элементов, обозначающая в классификационной таблице класс классификационной системы и состоящая из кода класса, описания класса и методических указаний Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

Системы классификации информации, основные идеи

Применительно к информации как к объекту классификации выделенные классы называют информационными объектами.

Кроме выявления общих свойств информационного объекта классификация нужна для разработки правил (алгоритмов) и процедур обработки информации, представленной совокупностью реквизитов.

При классификации широко используются понятия классификационный признак и значение классификационного признака, которые позволяют установить сходство или различие объектов. Возможен подход к классификации с объединением этих двух понятий в одно, названное как признак классификации. Признак классификации имеет также синоним основание деления.

Разработка классификаторов является достаточно сложной задачей и проводится, как правило, в несколько этапов.

На 1-м этапе проводят исследования, определяющие исходное множество объектов, подлежащих классификации; выбор метода классификации и классификационных признаков, позволяющих упорядочить объекты в систему.

На 2-м этапе разрабатывается методика создания классификатора, содержащая состав и характеристику объектов классификации: описание и обоснование классификационных признаков и методов классификации и кодирования объектов, включаемых в классификатор; структура классификатора.

Разработаны три метода классификации объектов: иерархический, фасетный, дескрипторный. Эти методы различаются разной стратегией применения классификационных признаков.

Иерархическая система классификации строится следующим образом: исходное множество элементов составляет 0-й уровень и делится в зависимости от выбранного классификационного признака на классы (группировки), которые образуют 1-й уровень; каждый класс 1-го уровня в соответствии со своим, характерным для него классификационным признаком делится на подклассы, которые образуют 2-й уровень; каждый класс 2-го уровня аналогично делится на группы, которые образуют 3-й уровень, и т.д.

Учитывая достаточно жесткую процедуру построения структуры классификации, необходимо перед началом работы определить ее цель, т.е. какими свойствами должны обладать объединяемые в классы объекты. Эти свойства принимаются в дальнейшем за признаки.

В иерархической системе классификации каждый объект на любом уровне должен быть отнесен к одному классу, который характеризуется конкретным значением выбранно­го классификационного признака. Для последующей группировки в каждом новом классе необходимо задать свои классификационные признаки и их значения. Таким образом, выбор классификационных признаков будет зависеть от семантического содержания того класса, для которого необходима группировка на последующем уровне иерархии.

Количество уровней классификации, соответствующее числу признаков, выбранных в качестве основания деления, характеризует глубину классификации.

Достоинства иерархической системы классификации: простота построения; использование независимых классификационных признаков в различных ветвях иерархической структуры.

Недостатки иерархической системы классификации: жесткая структура, которая приводит к сложности внесения изменений, так как приходится перераспределять все классификационные группировки; невозможность группировать объекты по заранее не предусмотренным сочетаниям признаков.

Процедура классификации состоит в присвоении каждому объекту соответствующих значений из фасетов. При этом могут быть использованы не все фасеты. Для каждого объекта задается конкретная группировка фасетов структурной формулой, в которой отражается их порядок следования:

При построении фасетной системы классификации необходимо, чтобы значения, используемые в различных фасетах, не повторялись. Фасетную систему легко можно модифицировать, внося изменения в конкретные значения любого фасета.

Достоинства фасетной системы классификации: возможность создания большой емкости классификации, т.е. использования большого числа признаков классификации и их значений для создания группировок; возможность простой модификации всей системы классификации без изменения структуры существующих группировок.

Недостатком фасетной системы классификации является сложность ее построения, так как необходимо учитывать все многообразие классификационных признаков.

Для организации поиска информации, для ведения тезаурусов (словарей) эффективно используется дескрипторная(описательная) система классификации, язык которой приближается к естественному языку описания информационных объектов. Особенно широко она используется в библиотечной системе поиска.

Суть дескрипторного метода классификации заключается в следующем: отбирается совокупность ключевых слов или словосочетаний, описывающих определенную предметную область или совокупность однородных объектов. Причем среди ключевых слов могут находиться синонимы; выбранные ключевые слова и словосочетания подвергаются нормализации, т.е. из совокупности синонимов выбирается один или несколько наиболее употребимых; создается словарь дескрипторов, т.е. словарь ключевых слов и словосочетаний, отобранных в результате процедуры нормализации.

Источник

Классификационные системы

Классификационные системы с давних пор применяются для структурирования и обобщения знаний. В таких системах, с одной стороны, все сущности разбиваются по определенным признакам на некоторое число классов, с другой стороны, группируются вместе. При классифицировании наблюдателю дается набор объектов, которые можно описать некоторым множеством признаков. Каждый объект принадлежит одному или более классам из некоторого фиксированного множества. В задаче классификации (образов) наблюдатель должен применить установленное ранее правило, чтобы решить, к какому классу принадлежит объект. В задаче распознавания (образов) правило классификации вырабатывается на основе исследований множества объектов с известной принадлежностью различным классам. Эти объекты в совокупности называются обучающим множеством, или выборкой. В задаче формирования образов объекты предъявляются наблюдателю без указания их принадлежности классам. Наблюдатель должен самостоятельно построить соответствующее определение классов. Задача классификации эквивалентна задаче выяснения: является ли некоторая цепочка предложением в формальном языке.

Некоторые классификационные системы широко применяются при представлении декларативных знаний.

Вся совокупность употребляемых при классификации слов называется лексикой. Для обеспечения лексической однозначности должны быть учтены отношения синонимии, омонимии и полисемии (или многозначности), свойственные словам естественного языка. Отношения синонимов, омонимов и многозначных слов к обозначенным ими предметам или выражаемым ими понятиям показаны в таблице.

Полисемия: отражение (нападения), отражение (света), отражение (звука), отражение (электромагнитных волн).

Между словами естественных языков существуют два вида отношений.

Классификацией называется система распределения предметов или отношений на основании наиболее существенных признаков, присущих этим предметам или отношениям и отличающих их от других предметов или отношений. Классы могут быть простыми и сложными. Простым называется такой класс, члены которого характеризуются только одним общим признаком, выражаемым или обозначаемым именем этого класса. Такое имя обычно выражается одним словом или одним устойчивым словосочетанием. Например, самолеты; пассажиры; реактивные двигатели и т. д. Как правило, простой класс нельзя расчленить на более простые, не теряя при этом возможности однозначно восстановить исходный класс путем логического умножения полученных более узких классов.

Сложным называется такой класс, члены которого имеют не один общий признак, а сочетание признаков. Именами сложных классов являются различные словосочетания и даже целые фразы. Например, реактивные пассажирские самолеты; вычислительные машины на интегральных схемах. Сложные классы всегда можно расчленить на простые, без потери возможности их однозначного восстановления путем логического умножения полученных простых классов.

Иерархические системы классификации. Иерархическая система классификации – это такая система, в которой между классификационными группировками установлено отношение подчинения, как правило, родовидовое. Классификационное множество объектов делится по некоторому выбранному признаку (основание деления) на крупные группировки, затем каждая группировка в соответствии с выбранным основанием деления разбивается на ряд последующих группировок, которые в свою очередь распадаются на более мелкие, постепенно конкретизируя объект классификации (рис. 6).

Рисунок 6. Классификационная система

При построении иерархической системы классификации необходимо соблюдать следующие наиболее важные формально-логические правила:

• каждая классификационная группировка должна делиться только по одному основанию деления;

• получаемые в результате деления группировки должны исключать друг друга (т.е. не повторяться);

• сумма подмножеств деления должна составлять делимое множество. Основными преимуществами иерархической системы классификации являются

большая информационная емкость и простота поиска (возможность ручного поиска). Недостатки заключаются в малой гибкости структуры и невозможности агрегировать объекты по любому произвольному сочетанию признаков.

Рисунок 7. Фасетная классификация

Фасетная система классификаций. Это такая система (рис. 7), при которой классифицируемое множество образует независимые группировки по различным аспектам классификации. Классификационные группировки образуются путем комбинаций значений, взятых из соответствующих фасетов.

Рисунок 8. Фасетные формулы.

Последовательность расположения фасетов задается фасетной формулой, которая в каждом конкретном случае устанавливается в зависимости от характера решаемых задач и алгоритма обработки информации (рис. 8).

Порядок следования фасетов в фасетной формуле строго фиксировании определяется с учетом предмета, для которого разрабатывается фасетная классификация. Преимущества фасетных классификаций заключаются в гибкости структуры, возможности агрегировать объекты по любому сочетанию фасетов, возможности блочного построения классификаций. Недостатки состоят в неполном использовании емкости классификации и сложности применения при ручной обработке.

Алфавитно-предметная классификация.Алфавитно-предметной классификацией называется система классов (каждый из которых соответствует одному виду предметов или факторов), расположенных в алфавитном порядке их имен, например, обычный телефонный справочник.

Тезаурус. Координатное индексирование заключается в том, что центральная тема документа или информационного запроса выражается в виде некоторого перечня (множества) слов и словосочетаний естественного языка, обычно являющихся именами простых классов. Такие слова и словосочетания рассматриваются как координаты документа в некотором n-мерном пространстве предметно-тематических признаков.

Для преодоления этих затруднений применяется лексикографический контроль за используемыми ключевыми словами. Этот контроль заключается:

• в приведении используемых ключевых слов к единой морфологической форме, к единому написанию;

• в учете синонимии, полисемии, омонимии ключевых слов.

Из одинаковых или близких по смыслу ключевых слов строится некоторый класс. Из членов этого класса выбирается наиболее представительное и стилистически нейтральное ключевое слово, которое назначается именем такого класса и становится дескриптором.

Нормативный словарь, в котором в едином алфавитном ряду приведены все важнейшие ключевые слова и дескрипторы по данной отрасли (эти ключевые слова и дескрипторы снабжены отсылочными, ограничительными и пояснительными пометками, устраняющими их синонимию, полисемию и омонимию), называется дескрипторным словарем.

Формулирование поисковых образов документов и поисковых предписаний, помимо лексикографических сведений, требует предметно-тематических знаний. Дополнение дескрипторного словаря определенными сведениями о предметно-тематической области превращает его в нормативный словарь-справочник, называемый информационно-поисковым тезаурусом.

Элементарной структурной единицей тезауруса является словарная статья
дескриптора, которая строится по алфавитно-структурному

M_i1 — упорядоченное по алфавиту множество условных синонимов данного заглавного

дескриптора, образующих вместе с ним класс условной эквивалентности;

M_i4— упорядоченное по алфавиту множество дескрипторов, каждый из которых

Примеры словарных статей, построенных по указанному алфавитно-структурному принципу, имеют вид:

Источник

1. Системы классификации информации

Классификация − это система распределения объектов (предметов, явлений, процессов, понятий) по классам в соответствии с определенным признаком.

Под объектом понимается любой предмет, процесс, явление материального или нематериального свойства. Система классификаций позволяет сгруппировать объекты и выделить определенные классы, которые будут характеризоваться рядом общих свойств.

При любой классификации желательно соблюдать следующие требования:

1) Полнота охвата объектов рассматриваемой области

2) Однозначность реквизитов (Реквизит – это логически не делимый информационный объект описывающий определенные свойства, процессы, явления)

3) Возможность включения новых объектов.

1. Иерархическая система классификаций:

1) Жесткая структура (особое внимание нужно уделить количеству классифицируемых признаков);

2) Каждый объект на любом уровне должен быть отнесен только к одному классу;

3) Для группировки в каждом последующем классе (уровне) необходимо знать соответствующие классификационные признаки и их значения;

4) Количество уровней классификации характеризует глубину классификации;

2) Использование независимых классификационных признаков в различных ветвях иерархической структуры.

1) Жесткость структуры;

2) Невозможность группировки объекта по заранее не предусмотренным состояниям признаков.

2. Фасетная система классификаций:

Фасет (англ. facet ) – рамка.

В отличие от иерархической позволяет выбирать признаки классификации как независимо друг от друга так и от семантического содержания классифицируемых признаков. Признаки классификации называются – фасетами.

1) Процедура классификации состоит в присвоении каждому объекту соответствующих значений из фасета, при этом могут быть задействованы не все фасеты;

2) Для каждого объекта задается конкретная группировка;

3) При построении фасетной системы необходимо учитывать чтобы значения фасетов не повторялись;

4) Эту систему легко модифицировать внося изменения в любой фасет.

1) Возможность создания большой емкости классификации, т.е. использования большого числа признаков и их значений;

2) Возможность простой модификации всей системы, без изменения структуры существующих группировок;

1) Сложность построения т.к. необходимо учитывать все многообразие классификационных признаков.

3. Дескрипторная система классификаций:

Используется для классификации объектов на естественном языке ( например библиотечное дело)

1) Подбирается совокупность ключевых слов или словосочетаний описывающих определенную область (среди этих признаков могут быть синонимы);

2) Выбранные ключевые слова подвергаются процедуре нормализации, т.е. из совокупности синонимов выбрать один (несколько), которые используются наиболее часто;

3) Составляется словарь дескрипторов.

Между дескрипторами устанавливаются связи, которые позволяют расширять область поиска информации, которые бывают трех типов:

— синонимические (студент – ученик – обучающийся)

— родовидовые (университет – факультет – кафедра)

— ассоциативные (студент – учеба – аудитория – лекция)

2. Системы кодирования информации

Кодирование – это процесс присвоения условных обозначений объектам, процессам и явлениям.

Существуют следующие системы кодирования:

Глубина классификации (число ступеней классификации) определяется минимальным количеством признаков, которые необходимы и достаточны для решения задач с использованием классификационных группировок и максимальным количеством объектов, которые могут быть отнесены к последней ступени классификации.

Общий код объекта формируется из нескольких локальных кодов, каждый из которых относится к одному из фасетов. Фасет представляет собой, как правило, простейший классификатор с порядковой или серийно-порядковой системой кодирования и содержит в себе характерные признаки объектов классификации.

В коде присутствует контрольное число. Оно представляет собой результат определенной последовательности арифметических действий над всеми цифрами кода и служит формой контроля информации, содержащейся в нем.

Цель ШК информации заключается в отражении таких информационных свойств товара, которые обеспечивают реальную возможность проследить за их движением к потребителю. Это связано с повышением эффективности управления производством.

3. Категории: информация, данные, знания.

В настоящее время встречается несколько подходов к определению понятия информация.

Сообщение – форма представления информации в виде речи, текста, изображения, цифровых данных, графиков, таблиц и др. форм.

– это общенаучное понятие, включающее в себя обмен сведениями между людьми, обмен сигналами между живой и неживой природой, людьми и техническими устройствами.

– это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности или не полноты знаний, следовательно не каждое сообщение является информацией.

– в законе «Об информации, информатизации и защите информации» информация – это сведения о лицах, предметах и процессах независимо от формы их представления.

Синтаксический аспект информации рассматривается на стадии формирования и регистрации информации. Информацию, которую рассматривают только с синтаксических позиций часто называют данными.

Семантический аспект информации – это оценка тех сведений, которые воспринимаются человеком в процессе передачи.

Прагматический аспект информации – или её ценность для получателя связаны с ролью информации достижения цели и рассматриваются на этапе принятия решений.

Формулы для измерения информации:

Символьная форма, основанная на использовании символов: букв, цифр, знаков и т. д., является наиболее простой, но она применяется только для передачи сигналов о различных событиях. Например, зеленый свет уличного светофора.

Более сложной является текстовая форма представления информации. Здесь, так же как и в символьной форме, используются символы: буквы, цифры, математические знаки. Однако информация заложена не только в этих символах, но и в их сочетании, порядке следования. Так, слова «лом» и «мол» имеют одинаковые буквы, но содержат различную информацию.

Самой емкой и достаточно сложной является графическая форма представления информации.

Для существования информации обязателен какой-либо материальный объект, передающий или хранящий ее. Таких объектов достаточно много и их число все время возрастает. Основные носители информации представлены в таблице 1.

Источник

Классификация систем

Классификацией называется распределение некоторой совокупности объектов на классы по наиболее существенным признакам.

Признак или их совокупность, по которым объекты объединяются в классы, являются основанием классификации.

Класс – это совокупность объектов, обладающих некоторыми признаками общности.

Системы разделяются на классы по различным признакам и в зависимости от решаемой задачи можно выбирать разные принципы классификации.

Взаимодействие разных классов систем чрезвычайно сложно и требует специального исследования. Каждый класс систем подразделяется на различные подклассы, находящиеся в определенной иерархии друг к другу.

Классификации всегда относительны. Цель любой классификации систем – ограничить выбор подходов к отображению системы, сопоставить выделенным классам приемы и методы СА, дать рекомендации по выбору методов для соответствующего класса систем. При этом система может быть одновременно охарактеризована несколькими признаками, что позволяет ей найти место одновременно в разных классификациях.

Это может быть полезным при выборе методов моделирования систем. Ниже приводится классификация систем по следующим классификационным признакам.

1. По природеэлементов системы делятся на реальные (материальные) и абстрактные.

Реальными (физическими) системами являются объекты, состоящие из материальных элементов. Реальные системы мы способны воспринимать – это механические, электрические, электронные, биологические, социальные и другие подклассы систем и их комбинации.

Абстрактные (идеальные) системы составляют элементы, не имеющие прямых аналогов в реальном мире. Такие системы есть продукт мышления человека, т.е. они образуются в результате творческой деятельности человека.

Пример: гипотезы, различные теории, планы, идеи, системы уравнений.

Однако, абстрактные системы, как и реальные, оказывают существенное влияние на нашу действительность.

Пример: система знаний, без которой действительность невозможна. Абстрактные знания на наших глазах могут превратиться в реальный объект (производим ПК, строим дома). Реальная система может превратиться в абстракцию (сожгли письмо – и оно осталось в наших воспоминаниях). Абстракциями являются информация, вакуум, энергия.

Значение абстрактных систем трудно переоценить.

2. В зависимости от происхождения выделяют естественные(природные) и искусственные системы (но это все материальные)

Естественные системы – совокупность объектов природы (солнечная система, живой организм, почва, климат, ветер, течение и т.д.) возникли без вмешательства человека. Считают, что появление новой естественной системы – большая редкость.

Искусственные системы – это совокупность социально-экономических или технических объектов. Возникли как результат созидательности человека, количество их со временем увеличивается.

Искусственные системы отличаются от природных наличием определенных целей функционирования (т.е. назначением) и наличием управления.

Примеры: жилые дома, спортивные комплексы и т.п.

3. По длительности существования системы делятся на постоянные и временные.

С точки зрения диалектики все существующие системы временные.

Постоянные – это все естественные системы, а также искусственные, которые сохраняют в процессе заданного времени функционирования свои существенные свойства, определяемые предназначением этих систем.

4. По степени связи с внешней средой системы делятся на закрытые (замкнутые) и открытые.

Система является замкнутой, если у нее нет окружающей среды, т.е. внешних контактирующих с ней систем.

К замкнутым относятся и те системы, на которые внешние системы не оказывают существенного влияния. Замкнутые системы не обмениваются с окружающей средой веществом, но обмениваются энергией. Пример замкнутой системы – часовой механизм, локальная сеть для обработки конфиденциальной информации, космические объекты «черные дыры», натуральное хозяйство.

Замкнутые системы не должны, строго говоря, иметь не только входа, но и выхода. Все реакции таких систем однозначно объясняются изменением их состояний.

Открытой называется система, если существуют другие, связанные с ней системы, которые оказывают на нее воздействие и на которые она тоже влияет. Т.е. открытая система отличается наличием взаимодействия с внешней средой. Такая система обменивается с окружающей средой энергией и веществом (массой), и информацией.

Различие между закрытыми и открытыми системами является важным моментом в Общей Теории Систем, т.к. всякая попытка рассмотрения открытых систем как замкнутых, когда внешняя среда не принимается во внимание, таит в себе большую опасность, вплоть до катастрофической и эту опасность необходимо полностью осознать. Пример: высыхания Арала, экологическая обстановка вокруг о. Байкал, появление озоновых дыр.

Закрытых систем в природе практически не существует. Все живые системы – открытые системы. Неживые системы являются относительно замкнутыми.

Понятие открытости систем конкретизируется в каждой предметной области.

Так, в области информатики открытые информационные системы – это программно-аппаратные комплексы, которым присущи следующие свойства:

а) совместимость, т.е. возможность взаимодействовать с другими комплексами на основе развитых интерфейсов для обмена данными с прикладными задачами в других системах;

б) переносимость (мобильность) – ПО м.б. легко перенесено на различные аппаратные платформы и в различные операционные среды;

в) наращивание возможностей – это включение новых программных и технических средств, не предусмотренных в начальном варианте;

г) стандартность – ПО соответствует опубликованному стандарту независимо от конкретного разработчика ПО.

5. По характеру поведения системы делятся на системы с управлением и без управления.

С управлением – это системы, в которых реализуется процесс целеполагания и целеосуществления ( обычно это искусственные системы).

Без управления – это, например, солнечная система, где траектория движения планет определяется законами механики.

6. По обладанию биологическими функциями – на живые и неживые системы.

Все абстрактные системы(наука физика, идеи) являются неживыми, а реальные системы (клетки, животные, человек. растения) могут быть живыми и неживыми (ПК, ЭИС – в них существует жизненный цикл).

7. В зависимости от степени изменчивости свойств системы делятся на статические (при исследовании их можно пренебречь изменениями во времени характеристик их существенных свойств) и динамические(деление их на дискретные и непрерывные связано с выбором мат. аппарата моделирования).

Статические – это системы с одним состоянием (кристаллы).

Динамические – имеют множество возможных состояний, которые могут меняться как непрерывно (для анализа обычно применяется теория обыкновенных дифференциальных уравнений и уравнений в частных производных (переключение скорости в автомобиле)), так и дискретно. Пример:любое техническое устройство (ЭВМ, автобус и т.п.) может работать, быть на ремонте, на техобслуживании, т.е. иметь различные состояния. Для анализа таких систем используют такие математические модели, как цепи Маркова, системы массового обслуживания, сети Петри.

9. В зависимости от степени сложностивсе системы делятся на простые, сложные и большие. Такое деление подчеркивает, что в СА рассматриваются не любые, а именно сложные системы большого масштаба. Хотя понятие “большая” далеко не всегда связанно именно с размерами системы. До сих пор нет общепризнанной границы, разделяющей простые, большие и сложные системы.

При таком делении обычно выделяют структурную, функциональную (вычислительную) сложность и наличие разных по типу связей между элементами системы.

По этому признаку отличают сложные системы от больших систем, которые представляют совокупность однородных элементов, объединенных связью только одного типа.

На искусственные и естественные (природные) делятся сложные системы.

Простые системы с достаточной сложностью точности могут быть описаны известными математическими соотношениями. Их особенности в том, что каждое свойство (температура, давление) таких систем можно исследовать в отдельности в условиях классического лабораторного эксперимента, а затем описать методами традиционных технических дисциплин (радиотехника, электроника, прикладная механика – свойства: зависимость давления газа от температуры, сопротивление от емкости и т.д.)

Примеры простых систем: элементы электронных схем, электрических, отдельные детали.

Сложные системы состоят из большого числа взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, каждый из которых может быть представлен в виде системы(подсистемы).

Сложные системы характеризуются многообразием природы элементов, связей между ними, разнородностью структуры (далее будет дано подробно это понятие) и многомерностью, т.е. большим числом составленных элементов.

Сложные системы обладают следующими свойствами:

1) свойством робастности, т.е. способностью сохранять частичную работоспособность (эффективность) при отказе отдельных элементов или подсистем;

2) свойством эмерджентности (целостности, интегративности), которое отсутствует у любой из составляющих ее частей (как уже говорилось). Т.е. отдельное рассмотрение каждого элемента не дает полного представления о сложной системе в целом. Эмерджентность может достигаться за счет обратных связей, играющих огромную (важнейшую) роль в управлении сложной системой.

Считается, что структурная сложность системы должна быть пропорциональна объему информации, необходимой для ее описания (для снятия неопределенности).

К сложной системе можно отнести систему,обладающую, по крайней мере, одним из перечисленных признаков:

1) систему можно разбить на подсистемы и изучать каждую из них отдельно;

2) система функционирует в условиях существенной неопределенности и воздействия среды на нее, обуславливает случайный характер изменения ее показателей;

3) система осуществляет целенаправленный выбор своего поведения.

Примеры сложных систем: живые организмы (человек), ПК, АСУ,ЭИС.

Большие системы (не по габаритам) – это сложные пространственно-временные системы, в которых подсистемы (и их составные части) относятся к категориям сложных.

Дополнительные особенности, которые характеризуют большую сложную систему:

1) большие размеры (не по габариту, а по количеству элементов);

2) сложная иерархическая структура;

3) циркуляция в системе больших информационных, энергетических и материальных потоков;

4) высокий уровень неопределенности в описании системы.

Примеры больших сложных систем: системы связи, АСУ, отрасли промышленности, система бизнеса, воинские части.

НО! Большие системы не всегда могут быть сложными (пример: трубопровод, газопровод, состоящий из большого числа отдельных звеньев – труб) (только один тип связи).

Сложные системы не всегда будут большими по габаритам (например, ПК, микропроцессор).

Сложные системы характеризуются выполняемыми процессами (функциями), структурой и поведением во времени.

Наш соотечественник математик Г.Н. Поваров делит все системы в зависимости от числа входящих в них элементов на 4 группы:

1) малые системы (10 – 10 3 элементов);

10. По виду научного направления, используемого для моделирования, системы делятся на математические, химические, физические и др.

Самой сложной системой на сегодняшний день считается человеческий мозг.

11. Целенаправленные, целеустремленные системы – т.е. направленные на достижение цели.

Не всегда при изучении систем можно применять понятие цель. Но при изучении экономических, организационных объектов важно выделить класс целенаправленных или целеустремленных систем (в это понятие вкладывается способность системы преследовать одну и ту же цель, изменяя свое поведение при изменении внешних условий, то есть способность проявлять адаптивность, сохраняя цель, например, крылатые ракеты летят очень низко, повторяя рельеф поверхности).

В этом классе выделяют системы, в которых цели задают извне (обычно это имеет место в закрытых (технических) системах) и системы, в которых цели формируются внутри системы (характерно для открытых самоорганизующихся систем). Для таких систем разработаны методики, помогающие формировать и анализировать структуру целей.

Существует такое понятие, как закономерности целеобразования.

12. По степени организованности системы делятся на хорошо организованные, плохо организованные (или диффузные) и самоорганизующиеся.

Отличие этой классификации от других в том, что в ней классы можно достаточно четко разграничить с помощью характерных для каждого класса признаков, которые позволяют поставить в соответствие разным классам МФПС и способы представления целей в них.

Эти выделенные классы практически следует рассматривать как подходы к отображению объекта или решаемой задачи, которые могут выбираться в зависимости от стадии познания объекта и возможности получения информации о нем.

Таким образом, определив класс системы, можно дать рекомендации по выбору метода, который позволяет более адекватно ее отобразить.

Хорошо организованные системы(ХОС)

– это системы, в которых исследователю удается определить все элементы системы и их взаимосвязи между собой и с целями системы в виде детерминированных (аналитических, графических) зависимостей.

На представление этим классом систем основано большинство моделей физических процессов, технических систем. Хотя для сложных объектов формирование таких моделей существенно зависит от ЛПР (например, атом может быть представлен в виде планетарной модели, состоящей из ядра и электронов, что упрощает реальную картину, но достаточно для понимания принципов взаимодействия элементов этой системы).

Работу сложного механизма можно отобразить упрощенной схемой или системой уравнений.

Проблемная ситуация может быть описана в виде выражений, связывающих цель со средствами, то есть в виде критерия функционирования, целевой функции, которые могут быть представлены в виде уравнения, формулы, системы уравнений или сложных математических моделей, включающих и уравнения, и неравенства, и т.п.

Представление объекта в виде ХОС применяется в тех случаях, когда может быть представлено детерминированное описание и экспериментально доказана адекватность модели реальному объекту или процессу.

Применять класс ХОС для представления сложных многокомпонентных объектов или многокритериальных задач, решаемых при разработке технических комплексов, совершенствования управления предприятиями и организациями не рекомендуется, так как при этом требуется недопустимо большие затраты времени на формирование модели и невозможно доказать адекватность модели.

Поэтому при представлении сложных объектов, проблем, особенно в социально-экономических системах, на начальных этапах исследования их отображают классом ПОС (диффузных) и самоорганизующихся систем.

Плохо Организованная Система (диффузная)

– при представлении объекта в виде этой системы не ставится задача определить все учитываемыеэлементы(компоненты) и их связи с целями системы. В этом случае на основе выборочногоисследования получают характеристики или закономерности (статистические, экономические и т.п.) и распространяют эти закономерностина поведение системы в целом. При этом делаются некоторые оговорки. Например, при получении статистических закономерностей их распространяют на поведение системы с какой-то вероятностью, которая оценивается с помощью приемов математической статистики (с помощью критериев и проверок гипотез).

Пример диффузной системы: газ. Его свойства не определяют путем точного описания поведения каждой молекулы, а характеризуют газ макропараметрами (давление, проницаемость и т.д.). Основываясь на этих параметрах, разрабатывают приборы, устройства, которые используют эти свойства, но при этом не исследуется поведение каждой отдельно взятой молекулы.

Отображение объектов в виде диффузных систем находит широкое применение при определении численности штатов в обслуживающих учреждениях (ремонтных бригадах, цехах), при определении пропускной способности (автозаправки, кассы, телеграфные станции, железные дороги, аэропорт) систем разного рода (обычно в этих задачах применяются методы теории массового обслуживания), при исследовании документальных потоков информации.

Самоорганизующиеся (или развивающиеся) системы (экономические).

В них выделяют подклассы:

Отображение объектов в виде самоорганизующихсясистем позволяет исследовать наименее изученные объекты, процессы с большой неопределенностью на начальном этапе постановки задачи.

Этот класс систем характеризуется рядом признаков, приближающих их к реальным развивающимся объектам(экономическим и социальным). Так же они обладают признаками, характерными для диффузных систем: случайностью поведения и непредсказуемостью, нестабильностью отдельных параметров, способностью адаптироваться к изменяющимся условиям среды; менять структуру, сохраняя свойствацелостности; формировать возможные варианты поведения и выбирать из них лучший. В то же время все это вызывает неопределенность, затрудняет управление. Модели таких систем должны позволять отображать выше рассмотренные их свойства. Но при формировании таких моделей меняется привычное представление о моделях, характерное для математического моделирования, для прикладной математики. Изменяется представление и о доказательстве адекватности таких моделей (под адекватностью модели понимают ее соответствие моделируемому объекту или процессу).

Основная особенность этого класса систем – принципиальная ограниченность их формализованного описания. Эта особенность приводит к необходимости сочетания формализованных методов (МФПС) и методов качественного анализа (МАИС) и положена в основу большинства моделей и методик СА.

Основная конструктивная идея моделирования при отображении объекта классом самоорганизующихся систем следующая:

а) на начальном этапе разрабатывается знаковая система, с помощью которой фиксируют известные на данный момент элементы, компоненты системы и их связи;

б) по мере накопления знаний об объекте, процессе с помощью правил декомпозиции, структуризации получают новые, не известные ранее взаимоотношения и зависимости, которые либо подсказывают последующие шаги на пути подготовки решения, либо служат основой принимаемых решений;

в) по мере уточнения представлений об объекте, проблемной ситуации в модели системы может осуществляться постепенный переход от методов дискретной математики (теоретико-множественные, логические, лингвистические, семиотические, графические методы) к более формализованным методам – статистическим, аналитическим.

Но для класса самоорганизующихся (развивающихся) систем недостаточно знание только методов МФПС. На разных этапах моделирования могут помочь методы МАИС (метод мозговой атаки, дерева сценариев, целей, дерева решений, Делфи, экспертные методы и т.д.).

Своим названием этот класс систем обязан тому факту, что в системе как бы включен “механизм” постепенного уточнения, “развития” модели системы.

13. По виду отображаемого объекта системы делятся на технические, биологические, экономические, организационные, социальные и т.д.

14. С точки зрения принятия решений системы делятся на технические, биологические, социальные.

1. Техническая системавключает оборудование, станки, компьютеры и др. работоспособные изделия, имеющие инструкции для пользователя. Методика расчета мачтовых опор для ЛЭП, решение задачи по математике, порядок включения компьютера и работа с ним – такие решения носят формализованныйхарактер и выполняются в строго определенном порядке. Т.е. набор решений в технической системе ограничен и последствия решений обычно предопределены. Качество принятого и выполненного решения зависят от профессионализма ЛПР.

2. Биологическая система включает флору и фауну планеты, в том числе относительно замкнутые биологические подсистемы: человеческий организм, муравейник, термитник и др. эта система обладает большим разнообразием функционирования, чем техническая.

Набор решений в этой системе так же ограничен из-за медленного эволюционного развития животного и растительного мира. НО, последствия решений в биологических системах часто оказываются непредсказуемыми: решение агронома о применении тех или иных химикатов в качестве удобрений, решение врача, связанные с диагностикой новых болезней пациентов, решение применять в баллонах с распылителем газа фреона, решение спускать отходы производства в реку…

В этих системах необходима разработка нескольких альтернативных вариантов решений и выбор лучшего по каким-либо признакам. Специалист, принимающий решение, должен правильно ответить на вопрос «Что будет, если..»

Качество принятого решения зависит от профессионализма ЛПР, определяющего способностью находить надежную информацию, использовать соответствующие методы решения и выбирать лучшее из альтернативных.

3. Социальная (общественная) система характеризуется наличием человека в совокупности взаимосвязанных элементов: семья, производственный коллектив, водитель управляющий автомобилем; неформальная организация, даже 1 человек (сам по себе).

По разнообразию возникающих проблем эти системы существенно опережают биологические.

Набор решений в социальной системе характеризуется большим разнообразием в средствах и методах реализации.

Социальная система может включать биологическую и техническую, а биологическая – техническую.

Дата добавления: 2016-03-04 ; просмотров: 28075 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник