Свойства и характеристики систем

Особенности образовательной программы.

Общий объем часов дисциплины «Основы теории телекоммуникационных систем» (ОТТС) составляет 4 кредита, в том числе:

Лекций – 12

Пз – 6

Лб – 4

Основная литература.

1. Методы научных исследований в телекоммуникациях. Т1, Т2, 2013. – Х. – СМИТ./ Под ред. В.В.Поповского.

2. Математичні основи теорії телекомунікаційних систем / Под ред. В.В.Поповського – Х, СМІТ, 2006.

3. Поповский В.В. Математические основы управления и адаптации в телекоммуникационных системах – Х. СМИТ, 2011.

Дополнительная литература

1. Месарович М., Такахара Я. Общая теория систем. Математические основы. – М.: Мир, 1978 – 311 с.

2. Эшби Р. Введение в кибернетику. – М.: Мир, 1969 – 369 с.

3. Анфилатов В.С., Емельянов А.А., Кукушкин А.А. Системный анализ в управлении. М. ФиС, 2002. Стр.386.

4. Шилейко А.В., Кочнев В.Ф., Химушкин Ф.Ф. Введение в информационную теорию систем. М: Радио и связь, 1985 – 280 с.

5. Калман Р., Фальб П., Арбиб М. Очерки по математической теории систем. – М.: Наука, 1986.

6. Шеманин Ю.И., Ломако Б.И. Основы систематики. – М.: РАГС, 2009. 352 с.

Вопросы

1. Представление дисциплины «Основы теории телекоммуникационных систем».

2. Особенности развития отраслевой науки.

3. Общие сведения по курсу дисциплины ОТТС.

4. Термины и определения, используемые в дисциплине ОТТС.

5. Исторический экскурс.

6. Таблица 1.1. Глобальная структура знания в области систем.

7. Таблица 1.2. Системные теории, их авторы и характеристика.

Представление дисциплины ОТТС

ОТТС базируется на принципах и методах общей теории систем (ОТС).

ОТС – изучает явления, отвлекаясь от их конкретной физической природы, т.е. от конкретностей к абстракции.

ОТТС – обратное направление: от абстракции ОТС – к конкретностям, свойственным ТК-системам. Т.е. ОТТС – прикладная компонента теории систем, ориентированная на ТК-системы.

Направленность ОТТС - методы математического моделирования элементов, сетей и систем, обеспечивающих представление услуг с заданным качеством. А также:

- мат.методы анализа и синтеза сложных динамических систем,

- типовые фрагменты ТК-систем;

- методы структурно-функционального анализа и синтеза моделей сложных систем;

- методы оптимизации задач анализа и синтеза;

- методы адаптации, самоуправления, искусственного интеллекта;

- методы управления в динамических системах;

- использование методов мат.статистики в задачах анализа состояний ТК-систем;

- использование нечетко представленных моделей, моделей управляемых автоматов, систем массового обслуживания, сетей Петри, нейронных сетей.

Особенности развития отраслевой науки

Опережающее развитие ТК-систем осуществляется за счет новых технологий. Наука – на втором плане. Теории телекоммуникационных систем (ТТС) пока не создано. ТТС создается на базе ОТС.

Правила системной политики – концепция развития ТК-систем по направлению к ОТТС и далее к ТТК.

Рис. 1.1. Взаимодействие в соответствии с правилами системной политики

Причины неактивного использования теории:

· отсутствие ожидаемого эффекта в период бурного развития ОТС (40-60) года;

· отсутствие запроса на ОТС со стороны прикладных задач;

· весьма удовлетворительные результаты обеспечивают технологические решения;

· производители нового оборудования не заинтересованы в соблюдении из-за конкуренции. Стремление «застолбить» свои разработки.

Требование реальности – максимальный уровень системности, активность системного подхода, системного анализа и синтеза.

1.3. Общие сведения по курсу дисциплины ОТТС

1.3.1. Задачи курса. Дать знания по основам теории систем, методам выбора и системного обоснования структурных и функциональных параметров моделей систем, теории управления в формализованных системах. Научить методам синтеза и анализа моделей динамических управляемых систем. Дать навыки по обоснованию и применению алгоритмов управления, адаптации и самоорганизации, используемых в ТКС. Ознакомить с перспективными направлениями теории управления и адаптации, применительно к ТКС.

1.3.2. Тематика курса.

Основы теории систем. Основы системного подхода. Правила системной политики. Классификация систем, их свойства, функции, структура, характеристики.

Математические модели систем. Методы анализа и синтеза моделей. Адекватность моделей. Закономерности и свойства моделей. Автоматические и автоматизированные, концептуальные, формализованные кибернетические модели систем; оптимальное и ситуационное управление; критерии управления, роль лица принимающего решения (ЛПР); модели системы массового обслуживания, модели адаптивных и самоорганизующихся и интеллектуальных систем в телекоммуникациях.

Структурные модели систем. Представление структур. Основные параметры: сложность, связность, надежность структур. Оптимизация структур и кратчайших путей.

Функциональные модели (модели состояния) систем. Представление моделей через состояния и вероятности состояний. Уравнение состояния, наблюдаемость, управляемость, устойчивость. Аналоговая и дискретная модель. Обнаружение ситуаций. Формирующий фильтр. Анализ состояния систем, качество оценивания и управления. Хаотическая динамика, возникновение катастрофы.

Обеспечивающие дисциплины для ОТТС

Математика. Разделы: линейный мат.анализ, линейная алгебра, дифференциальные управления. Теория вероятностей, мат.статистика.

Информатика

Методы мат.моделирования

Теория связи

Дисциплины, которые обеспечивают ОТТС

Методы адаптации и управления в ТКС

Методы распределения информации

Телекоммуникационные системы и сети

Системы беспроводной связи и др.

1.4. Термины и определения, используемые в дисциплине ОТТС

Система – множество взаимосвязанных элементов.

Элемент системы – неделимая часть системы, обладающая рядом важных свойств, необходимых для функционирования системы.

Взаимосвязи – элементы системы, благодаря которым осуществляется взаимодействие между элементами и окружающей средой. При отсутствии взаимодействий система рассыпается, наличие взаимодействий придает системе сверихтегральны свойства, отсутствующие у элементов.

Среда – множество других систем, окружающих данную систему. Если система взаимодействует со средой – она открытая, если нет – замкнутая.

Метасистема – надсистема, объединение данной системы с частью среды.

Подсистема – часть данной системы, выполняющей самостоятельную функцию.

Характеристика системы – количественные и (или) качественные показатели, отображающие некоторые свойства.

Качественная характеристика – не метрические данные системы (больше-меньше, сильно-слабо, выше-ниже, сложнее, быстрее и др.).

Количественная характеристика – параметрические данные системы, которые можно представить чисельно. Параметрами являются производительность системы, вероятности состояний, состояние системы , усиление , инерционность , запаздывание, джиттер и др.

Эффективность системы – степень приспособленности к достижению цели. Мы рассматриваем только целенаправленные системы.

Структура – совокупность системообразующих элементов и взаимосвязей между ними.

Функция – множество показателей эффективности системы в течении времени.

Свойства и характеристики систем

Состояние системы – множество значений характеристик в течение времени .

Свойство – характеристика, проявляющаяся при взаимодействии с другими системами. Свойства представимы в виде функций, матриц, таблиц, логики отношений, графиков, алгоритмов, вербально и др. Классификация свойств систем представлена на рис.1.2.

Рис.1.2. Классификация свойств ТКС

Критерий эффективности (показатель качества, функция штрафов) обобщенный показатель, в соответствии с которым осуществляется выбор пригодного или оптимального решения.

Структурно-функциональная характеристика – полные, исчерпывающие данные о данной системе.

Ситуация – совокупность состояний системы и среды в конкретный момент времени.

Проблема – несоответствие между существующим и требуемым (целевым) состоянием системы в рассматриваемый момент времени.

Невязка – показатель несоответствия текущего состояния и требуемого: . Используется как аргумент в принятии решений и управлении динамическими системами.

Причинность (казуальность) – свойство системы реагировать на воздействие. Реакция не может опережать воздействие.

Модель – условный образ объекта исследования, отображающий основные его свойства.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: