Предметна область системного аналізу Основні поняття системного аналізу

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ „ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”

Кафедра інформаційних

систем та мереж

Практична робота №1

на тему:

ПРЕДМЕТНА ОБЛАСТЬ СИСТЕМНОГО АНАЛІЗУ. ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ СИСТЕМНОГО АНАЛІЗУ

Львів-2009р.

Назва роботи:

Предметна область системного аналізу. Основні поняття системного аналізу

Мета роботи:

Ознайомитись з предметною областю системного аналізу та вивчити теоретичні відомості.

Короткі теоретичні відомості:

У процесі вивчення системного аналізу важливо передусім проаналізувати причини і фактори, що зумовили можливість його становлення й розвитку як універсальної наукової методології, зрозуміти роль і місце системного аналізу в сучасних галузях наукових знань, у різних сферах практичної діяльності, а також виявити міру його впливу на розвиток суспільства.

Необхідність такого підходу обумовлена видатними досягненнями ХХ століття, зокрема освоєнням космосу; розробкою й масовим впровадженням обчислювальної техніки, інформаційних технологій і світової мережі Інтернет; швидким розвитком і широким застосуванням авіацій; дослідженням ядерних процесів, освоєнням і розвитком атомної енергетики. Стрімкий розвиток наукомістких технологій і технічного оснащення в різних галузях виробництва й обслуговування, враховуючи медицину, фармакологію, генну інженерію, низка інших найбільших досягнень науково- технічного прогресу увійшли в історію цивілізації як результат погодженої взаємодії науки, освіти і промисловості. Усі ці досягнення зробили свій вагомий внесок різні науки, які охоплюють багато галузей знань і різні історичні періоди. Це були науки, щозародилися у Стародавньому світі, і науки, формування яких почалося лишеу ХХ столітті. До останніх поряд з іншими новітніми напрямами, такими яккібернетика, дослідження операцій, загальна теорія систем, системотехніка,теорія прийняття рішень, теоріяоптимізації, належить і системний аналіз.

Системне мислення
– це вища форма людського пізнання, коли процеси відображення об’єктивної реальності базуються на цілісному відображені досліджуваного об’єкта з позиції досягнення поставлених цілей дослідження на підставі знань, досвіду, інтуїції і передбачення. Принципововажливоюдеталлю цього означення є залежність меж об’єкта дослідженнявідпоставлених цілей.

Середовище
– зовнішнє оточення людини та об’єкта дослідження (природне середовище, зовнішні об’єкти, що залежать від розглянутого об’єкта або взаємодіють із ним).

Людина
– розробник, виробник, користувача, продавець чи покупець об’єкта або фахівець-дослідник відповідної предметної галузі, до якої належить досліджуваний об’єкт.

Відповіді на контрольні питання:

1. Системний аналіз
— вивчення об'єкта дослідження як сукупності елементів, що утворюють систему. У наукових дослідженнях він передбачає оцінку поведінки об'єкта як системи з усіма факторами, які впливають на його функціонування. Цей метод широко застосовується у наукових дослідженнях при комплексному вивченні діяльності виробничих об'єднань і галузі в цілому, визначенні пропорцій розвитку галузей економіки тощо.

2. Системне мислення
– це вища форма людського пізнання, коли процеси відображення об’єктивної реальності базуються на цілісному відображені досліджуваного об’єкта з позиції досягнення поставлених цілей дослідження на підставі знань, досвіду, інтуїції і передбачення. Принципововажливою деталлю цього означення є залежність меж об’єкта дослідження відпоставлених цілей.

3. Системний аналітик –
Людина яка стежить за станом системи.І досліджує систему.

4. Предметна область системного аналізу зводиться до вивчення складнихбагаторівневих множин систем різної природи та різних видів і класів зрізноманітними властивостями і відношеннями між ними. Вона настількиширока, що не підлягає строгій та однозначній класифікації йвпорядкуванню.Методи системного дослідження як способи чи шляхи практичного аботеоретичного пізнання явищ і закономірностей функціонування і розвиткускладних систем є досить різноманітними іне обмежуються будь-якимирамками.

5. A
×B
={(a
,b
) |a
∈A
,b
∈B
} - прямий добуток множин.

A
∪B
={x
|x
∈A
∨x
∈B
} - поєднання множин.

A
∩B
={x
|x
∈A
∧x
∈B
} - перетин множин.

A
\B
={x
|x
∈A
∧x
∉B
} - різниця множин.

∅- пуста множина.

U
- універсальна множина.

A
=U
\A
={x
|x
∉A
} - доповнення множини.

6. Будь-який заданий клас абстрактних об’єктів може мати декількаможливихпредставлень, та вибір найкращого з них основним чиномзалежить від того,яким чином об’єкт буде використаний, а також від типуздійснених над ним операцій.

В алгоритмах на дискретних структурах часто ми зустрічаємось зпредставленням кінцевих послідовностей та операціями з ними. Зобчислювальної точки зору простішим представленням кінцевоїпослідовності 1 2 , , ,n s s
… s
є точний список її членів, які знаходяться попорядкув суміжних комірках пам’яті.

7. Мережа Петрі
складається з чотирьох елементів: скінченної множини позицій Р
= {p
1, p
2,..., pn
}, множини переходів Т
= {t
1, t
2,..., tm
}, вхідної
функції І
:T
→P
, і вихідної
функції О
:T
→P
.

8. Майже всі машинні представлення дерев основані на зв’язнихрозподілах.Кожний вузол складається із поля даних та деяких полів длявказівників. В наступному прикладі представлені дерев кожний вузол має потри полявказівників.

9. Дерево досягальності
мережі Петрі є ілюстрацією множинидосягальностіR
(C
, μ). Оскільки в багатьох випадках множина досягальності єнескінченною, то існують певні правила, які дозволяють відобразити їїскінченним деревом досягальності.

Поставновка задачі:

Потрібно за даними в методичці знайти розширену вхідну і вихідну функції мережі Петрі. Також зобразити граф мережі Петрі, дерево досяжності глибини 3. Написати програму яка повинна шукати розширену вхідну і вихідну функції за вхідними даними і будувати дерево досяжності.

Вхідні дані:

I
(t
1) = {p
4,p
2 , p
3 }; O
(t
1) = { p
4, p
3, p
4 , p
3, p
3 , p
4, p
1 };

I
(t
2) = { p
2, p
3, p
3 , p
3};O
(t
2) = { p
3,p
1, p
2, p
4, p
4};

I
(t
3) = {p
4, p
3}; O
(t
3) = {p
1,p
4};

I
(t
4) = {p
4, p
2p
2, p
4 ,
p
4p
3, p
2};O
(t
4) = { p
2, p
2 };

μ0 = {5,5,5,5}.

Хід виконання роботи:

Ознайомитись з теоретичними відомості, які подані в цій методичці. Реалізувати на мовах Pascal або С програми зв’язного формування списку елементів послідовності згідно номеру варіанту.Програма повинна шукати розширену вхідну і вихідну функцію і будувати дерево досяжності глибини 3. Розв’язати завдання відповідно до свого порядкового номеру у спискугрупи. Завдання отримати у викладача. При оформленні лабораторної роботидотримуватись вимог, які наведені в методичних вказівках.

Розширена вхідна і вихідна функції:

Граф мережі Петрі:

Маркування мережі Петрі:

Виконання мережі Петрі:

Запуск
t
1:

Запуск
t2
:

Запуск
t3
:

Запуск
t4
:

Дерево досягальності глибини 3:

Код програми:

Результати роботи програми:

Висновок:

Я ознайомився з предметною областю системного аналізу та вивчив теоретичні відомості. Виконав завдання, написав програму.