1.2. Методология системных исследований.

В самом общем случае строение любого объекта может быть представлено как совокупность двух систем - управляемой (объект управления) и управляющей (система управления). От системы управления к объекту поступает управляющая информация, которая заставляет его действовать по заданному закону. В свою очередь, объект управления передает в систему управления информацию, которая позволяет судить о состоянии объекта и режимах его функционирования. Естественно, что система управления и объект управления могут получать информацию из внешней среды. Перерабатывая ее, система управления формирует и выдает управляющие воздействия с тем, чтобы поддерживать работу объекта управления в заданных пределах. Такой информационный подход к описанию и изучению широкого класса систем составляет основу кибернетики, как науки об управлении. В частности, этот подход эффективен и для анализа и для синтеза таких систем, в которых управление в обычном смысле отсутствует. Например, математическая зависимость, металлорежущий станок как механическая система, вычислительная машина как электрическая схема.

Характерными особенностями сложных систем являются:

- целостность выполнения единой поставленной задачи с определенной эффективностью, многоплановость решения задач, многокритериальность оценки эффективности и оптимизации;

- большие размеры и высокая стоимость;

- многомерность;

- наличие всевозможных перекрещивающихся прямых и обратных связей;

- необходимость достаточно высокой степени автоматизации;

- статистическая природа управляющей и поступающей извне информации;

- наличие конкурирующих сторон (например, управляющих воздействий, с одной стороны, и организованных и неорганизованных помех, с другой);

- многообразие структур с различными иерархическими уровнями и с постоянно изменяющимся составом.

В настоящее время все виды исследования систем можно разбить на количественные, качественные и структурные.

Сущность количественных исследований заключается в оценке набора функционалов, характеризующих важнейшие свойства системы (надежность, качество управления и так далее), и анализе зависимости функционалов от параметров технологического процесса и внешней среды. Имитационное моделирование является исчерпывающим (а чаще и единственно возможным) инструментом количественного исследования.

Качественные исследования (оценка устойчивости функционалов по отношению к внешним и внутренним возмущениям, выделение особых режимов функционирования и так далее) выполняются на базе теорем, устанавливающих зависимость свойств системы от сочетания ее параметров. Как правило, практические качественные исследования используют знания приближенных значений функционалов и зависимость их параметров, оцененных по результатам имитационного эксперимента.

Структурные исследования систем жизнеобеспечения направлены на выявление отношений между его элементами, описываемыми в основном схемой сопряжения (логической моделью). В случае, когда подобные исследования опираются на сведения о сопряжении элементов и об их поведении по времени, имитационное моделирование оказывается исключительно полезным как средство получения информации о влиянии элементов системы друг на друга.