Программа курса «Общая теория систем» разработана для студентов специальности I-58 01 01 «ИПОИТ» высших учебных заведений в соответствии с требованиями Образовательного стандарта ОС РБ 1-58 01 01 и учебного плана специальности I-58 01 01 «ИПОИТ».
Цель преподавания дисциплины – ознакомление студентов с особенностями системного подхода при изучении, построении и управлении сложных систем, в частности, электронных систем.
Задачи изучения дисциплины. В результате изучения дисциплины студенты должны знать: основные определения, свойства и классификацию систем; основные понятия и свойства многоуровневых иерархических структур; принципы оптимизации систем; основы языков описания выбора. Студенты должны уметь: строить модели «Черный ящик», состава системы и структуры системы; строить структурные схемы систем; устанавливать способы устранения недостатков системы; строить классификацию данных систем, иметь представление о: возникновении и развитии системных представлений; роли системных представлений в практической деятельности инженера.
Название тем лекционных занятий, их содержание
| № пп | Название темы | Содержание | |||
| 1. | Введение | Основные причины возникновения общей теории систем. Цель и основные задачи дисциплины «Общая теория систем». | |||
| 2. | Тема 1. Наиболее общие понятия и принципы общей теории систем. | Понятие и краткая характеристика систем. Особенности организации и динамики систем. Общие принципы системного анализа и синтеза. | |||
| 3. | Тема 2. Общие принципы моделирования систем. | Понятие и краткая характеристика моделей. Классификация моделей и методов моделирования. Основные требования к моделям и их противоречивость. Модель «черный ящик». Модель состава. Структурная модель системы. Представление систем в виде графов. | |||
| 4. | Тема 3.Математическое моделирование систем | Преимущества математического описания систем. Контроль правильности математической модели. Примеры построения математических моделей для решения задач. | |||
| 5. | Тема 4. Классификация систем | Назначение классификации. Проблема построения классификации систем. Сущностная классификация. | |||
| 6. | Тема 5. Иерархия систем | Понятие иерархии систем. Правила разбиения системы на подсистемы. Понятие иерархической структуры. Понятие об иерархической лестнице. Цели иерархической системы.Вертикальная соподчиненность. Право вмешательства. Взаимозависимость действий. Иерархическая система управления. Первоочередные задачи автоматических систем управления. Иерархические системы в крупных автоматизированных комплексах. Основные функции системы управления сталелитейным заводом. | |||
| 7. | Тема 6. Основные виды иерархий систем. | Основные виды иерархий. Страты. Уровни описания, или абстрагирования. Слои. Уровни сложности принимаемого решения. Эшелон. Организационный уровень. Связь между различными понятиями уровня. | |||
| 8. | Тема 7. Выбор. Принятие решений. | Выбор как реализация цели. Множественность задач выбора. Критериальный язык описания выбора. Сведение многокритериальной задачи к однокритериальной.Условная максимизация. Метод уступок. Поиск альтернативы с заданными свойствами. Нахождение паретовского множества. Описание выбора на языке бинарных отношений. | |||
| 9. | Тема 8. Экспертные методы выбора. | Метод «мозговой атаки. Метод «сценариев». Метод «Деловые игры». Метод «совещаний». Метод «суда». Метод «Дельфи». Метод «большинства». | |||
| 10. | Тема 9. Оптимальные линейные системы. | Факторы, определяющие целесообразность использования того или иного критерия. Этапы изучения оптимальных систем. Критерии оптимальности. Ограничения оптимальных систем. Оптимизация систем путем подбора их параметров. | |||
| 11. | Тема 10.Проблемы проектирования, внедрения и управления системами. | Сущность проекта. Способы представления проекта. Основные этапы проектирования. Управленческая деятельность в свете системных идей. | |||
| 12. | Тема 11. Новые технологии проектирования и анализа систем. | Новые информационные технологии. Технология баз данных. Технологии хранилищ данных и интеллектуального анализа данных. Технология электронной почты. | |||
Перечень тем лабораторных работ, их содержание
| № пп | Название темы | Содержание | |
| 1. | Модель «черный ящик» | Описание входов и выходов системы в соответствии с предложенным вариантом. Определение нежелательных входов и выходов. Установка способов устранения недостатков системы. | |
| 2. | Модель состава системы | Построение модели состава системы в соответствии с предложенным вариантом. | |
| 3. | Структурная схема системы | Построение структурной схемы системы в соответствии с предложенным вариантом. | |
| 4. | Выбор. Сведение многокритериальной задачи к однокритериальной | С помощью способа «Сведение многокритериальной задачи к однокритериальной» определить суперкритерий для поиска наилучшей альтернативы заданной системы |
Перечень контрольных работ
Построить классификацию заданных систем используя признаки сущностной классификации.
1. Персональный компьютер.
2. Электромагнитное поле.
3. Токарный станок.
4. Регулятор тока.
5. Процесс окисления.
6. Экономика.
7. Человек.
8. Математическая модель.
9. Ценообразование.
10. Природный алмаз.
11. Садовые растения.
12. Интернет.
13. Тоталитарное общество.
14. Кризис.
15. Концерн.
16. Разветвленная сеть связи.
17. Бригада.
18. Модель системы «Черный ящик».
19. Земельный участок.
20. Многопрофильная фирма.
21. Погрузка груза неподготовленными людьми.
22. Высокий урожай.
23. Пассивный работник.
24. Активный работник.
25. Экономика наиболее развитой страны.
26. Кризисная экономика.
27. Новое государство.
28. Развитое государство.
29. Персональный компьютер.
30. Графический адаптер персонального компьютера.
Перечень тем курсовых работ
1. Анализ модели состава и модели структуры интерфейса USB 2.0.
2. Анализ модели состава и модели структуры интерфейса FireWire (IEEE 1394).
3. Анализ модели состава и модели структуры интерфейса Wi-Fi (IEEE 802.11 a/b/g/n).
4. Разработка модели состава и модели структуры электронной системы удаленного управления технологическими процессами.
5. Разработка модели состава и модели структуры электронной системы «умный дом».
6. Разработка модели состава и модели структуры электронной системы безопасности коттеджа с удаленным управлением.
7. Разработка модели состава и модели структуры электронной системы отопления и вентиляции коттеджа с удаленным управлением.
8. Анализ модели состава и модели структуры кластерной вычислительной системы.
9. Анализ модели состава и модели структуры массивно-параллельной вычислительной системы.
10. Анализ модели состава и модели структуры векторной вычислительной системы.
11. Анализ модели состава и модели структуры ОС Windows 2000/XP.
12. Анализ модели состава и модели структуры «модели передачи данных Open Systems Interconnection – OSI».
13. Анализ модели состава и модели структуры интерфейса CAN.
14. Анализ модели состава и модели микроконтроллера Microchip PIC18F2580.
15. Анализ модели состава и модели структуры глобальной системы связи с подвижными объектами (Global System for Mobile Communications – GSM 900/1800).
16. Анализ модели состава и модели структуры системы многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (Code Division Multiple Access – CDMA).
17. Анализ модели состава и модели структуры Active Directory (Windows 2000 Server).
18. Анализ модели состава и модели структуры протокола TCP/IP.
19. Анализ модели состава и модели структуры службы имён доменов (Domain Name Service – DNS).
20. Анализ модели состава и модели структуры протокола динамического конфигурирования узла (Dynamic Host Configuration Protocol – DHCP).
21. Описание входов и выходов персональной ЭВМ. Построение модели состава и модели структуры ПЭВМ.
22. Описание входов и выходов графического адаптера ЭВМ. Построение модели состава и модели структуры графического адаптера ЭВМ.
23. Описание входов и выходов звукового адаптера ЭВМ. Построение модели состава и модели структуры звукового адаптера ЭВМ.
24. Анализ модели состава и модели структуры интерфейса Bluetooth (IEEE 802.15).
25. Анализ модели состава и модели структуры формата Mpeg Layer 3 (MP3).
26. Анализ модели состава и модели структуры формата JPEG.
27. Анализ модели состава и модели структуры форматов WAV и BMP.
28. Анализ модели состава и модели структуры SDR SDRAM.
29. Анализ модели состава и модели структуры модулей памяти DDR1 SDRAM.
30. Анализ модели состава и модели структуры модулей памяти DDR2 SDRAM.
Перечень экзаменационных вопросов
1. Обоснование возникновения общей теории систем.
2. Понятие и краткая характеристика систем.
3. Задачи познания систем.
4. Примеры решения системных задач.
5. Понятие и основные характеристики систем.
6. Основные принципы общей теории систем.
7. Особенности организации и динамики систем.
8. Обобщенная структура системного анализа и синтеза.
9. Понятие о моделях и моделировании.
10. Познавательная и прагматическая модели.
11. Основные требования, предъявляемые к моделям.
12. Основные цели моделирования.
13. Основные этапы моделирования.
14. Модель черного ящика.
15. Модель состава системы.
16. Модель структуры системы.
17. Модель «структурная схема системы».
18. Представление систем в виде графов.
19. Примеры построения систем в виде графов.
20. Преимущества математического описания систем.
21. Контроль правильности математической модели.
22. Примеры построения математических моделей для решения задач.
23. Назначение классификации.
24. Проблема построения классификации систем.
25. Сущностная классификация.
26. Понятие иерархии систем.
27. Правила разбиения системы на подсистемы.
28. Понятие иерархической структуры.
29. Понятие об иерархической лестнице.
30. Цели иерархической системы.
31. Иерархическая система управления.
32. Первоочередные задачи автоматических систем управления.
33. Иерархические системы в крупных автоматизированных комплексах.
34. Основные функции системы управления сталелитейным заводом.
35. Вертикальная соподчиненность.
36. Право вмешательства.
37. Взаимозависимость действий.
38. Основные виды иерархий.
39. Примеры иерархического описания систем.
40. Страты. Уровни описания, или абстрагирования.
41. Общие характеристики стратифицированного описания систем.
42. Слои. Уровни сложности принимаемого решения.
42. Эшелон. Организационный уровень.
43. Связь между различными понятиями уровня.
44. Выбор как реализация цели.
45. Множественность задач выбора.
46. Критериальный язык описания выбора.
47. Сведение многокритериальной задачи к однокритериальной.
48. Условная максимизация.
49. Метод уступок.
50. Поиск альтернативы с заданными свойствами.
51. Нахождение паретовского множества.
52. Описание выбора на языке бинарных отношений.
53. Метод «мозговой атаки.
54. Метод «сценариев».
55. Метод «Деловые игры».
56. Метод «совещаний».
57. Метод «суда».
58. Метод «Дельфи».
59. Метод «большинства».
60. Факторы, определяющие целесообразность использования того или иного критерия.
61. Этапы изучения оптимальных систем.
62. Критерии оптимальности.
63. Ограничения оптимальных систем.
64. Оптимизация систем путем подбора их параметров.
64. Сущность проекта.
65. Способы представления проекта.
66. Основные этапы проектирования.
69. Управленческая деятельность в свете системных идей.