Что такое система модели систем информационные системы
Модели информационных систем
Вы будете перенаправлены на Автор24
Понятие и виды моделей информационных систем
Информационной системой (ИС) называется совокупность средств, связанных с накоплением, обработкой и использованием информации.
Примерами могут служить государственные статистические службы, библиотеки, периодические издания, компьютерные программы и т.д.
С течением времени информационные технологии менялись. В дописьменную эпоху сигналы передавались голосом и произвольными знаками. С появлением алфавитов в качестве носителей информации начали использовать всевозможные твердые поверхности, наконец, с приходом эры компьютеров, информация стала храниться и передаваться в электронном виде.
Рисунок 1. Модель государственного устройства Древней Спарты. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Таким образом, при создании ИС всегда имеет место предварительное моделирование.
От тщательности и полноты моделирования зависит стабильность и эффективность эксплуатации ИС.
Готовые работы на аналогичную тему
Классификация моделей ИС
При проектировании информационных систем используется 2 вида моделей:
В процессе работы над моделью ИС поставленные задачи решаются с помощью более частных видов моделей:
Рисунок 2. Диаграмма вариантов использования UML. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Модели жизненного цикла информационных систем
Информационные системы склонны к устареванию. Со временем они всё менее адекватно отображают состояние объектов, для управления которыми созданы. Поэтому на этапе проектирования следует предусмотреть сроки и способы внедрения, эксплуатации, замены, утилизации ИС.
Среди моделей жизненного цикла ИС выделяют:
Каскадная реализует следующие этапы деятельности ИС:
Каскадная модель оптимальна при построении ИС в условиях, когда можно точно сформулировать требования и предоставить разработчикам возможность тщательно их реализовать. При этом, как правило, затрачиваются существенные кадровые и денежные ресурсы.
Инкрементная модель (запланированное усовершенствование продукта) подразумевает разработку последовательности систем. Первая реализует часть требований, в последующую добавляют новые и т.д., пока система не будет удовлетворять проектным условиям. Разработка новых частей системы при таком подходе может вестись параллельно с ее эксплуатацией.
Рисунок 3. Инкрементная модель жизненного цикла ИС. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
В эволюционной модели, в отличие от инкрементной, систему разрабатывают с пониманием того, что все требования изначально не могут быть полностью учтены. В они устанавливаются по мере становления ИС и уточняются в каждой последующей итерации. При таком методе процессы сопровождения, эксплуатации, заказа и поставки могут быть реализованы параллельно с процессом разработки.
Принцип эволюционного проектирования впервые сформулировал Наполеон Бонапарт, который говорил: «Ввяжемся в бой, а там посмотрим».
Инкрементная и эволюционная модели позволяют создавать ИС по частям, с помощью прототипов, реализующих функции и внешние интерфейсы, которые впоследствии могут быть наполнены содержанием в зависимости от изменившейся обстановки. В ходе итераций (шагов по реализации ИС) создаются фрагменты или версии ИС, уточняются цели, требования, характеристики проекта. Эти типы моделей используются для решения задач, для которых не получается сформулировать заранее все условия. Это позволяет эффективно использовать их в моделировании небольших ИС в условиях ограниченных ресурсов, во избежание ущерба, связанного с потерей всех затрат на слишком тщательное и длительное проектирование, если в конце окажется, что были учтены не все факторы, моделирование оказалось неудачным и его придется повторять в условиях, когда ресурсы уже истрачены.
Система. Модели систем
Краткое содержание: Что такое система, виды систем, примеры, модели систем.
Просмотр содержимого документа
«Система. Модели систем»
Что такое система. Модели систем.
Система – это совокупность материальных или информационных объектов, обладающая определенной целостностью.
Состав системы – это совокупность входящих в нее частей (элементов).
Подсистема – это система, входящая в состав другой, наиболее крупной системы.
Системы бывают естественные и искусственные. Естественные системы – это природные системы.
Примеры: системы звезд и планет, растительный и животный мир Земли, молекулы и атомы.
Искусственные системы создаются людьми – это заводы, дороги, образование, культура, здравоохранение, компьютеры, самолеты и др.
Некоторые системы объединяют в себе части естественного и искусственного происхождения.
Например: гидроэлектростанция, городской парк.
Система не является случайным набором частей. Ее состав подчиняется тому назначению, которое система имеет в природе или в обществе.
Примеры: транспортная система предназначена для перевозки грузов и людей, система здравоохранения – для лечения и укрепления здоровья людей, компьютер – для работы с информацией.
Части системы всегда связаны между собой, находятся в определенных отношениях. Виды этих связей могут быть самыми разными (материальными, социальными, информационными и др.).
Системный эффект обеспечивается не только наличием нужного состава частей системы, но и существованием необходимых связей между ними.
Структурой системы называется совокупность связей, существующих между частями системы.
Система – целостная, взаимосвязанная совокупность частей, существующая в некоторой среде и обладающая определенным назначением, подчиненная некоторой цели. Система обладает внутренней структурой, относительной обособленностью от окружающей среды, наличием связей со средой.
К свойствам системы относятся:
Системный эффект – всякая система приобретает новые свойства, не присущие ее составным частям. Целое больше суммы своих частей.
Системный подход – основа научной методологии: рассмотрение всякого объекта изучения в качестве системы, а также учет его существенных связей с внешней средой.
Исследование некоторой реальной системы состоит из двух этапов: этапа анализа и этапа синтеза.
Анализ системы – это выделение ее частей с целью прояснения состава системы.
Синтез – это мысленное или реальное соединение частей в единое целое.
Системным анализом называется исследование реальных объектов и явлений с точки зрения системного подхода, состоящее из этапов анализа и синтеза.
Структурная модель системы
Структурную модель системы еще называют структурной схемой. На структурной схеме отображается состав системы и ее внутренние связи. Для отображения структурной схемы используются графы.
Связь между двумя станциями метро, соединенными линией движения, является двунаправленной, поскольку поезда могут двигаться в обе стороны. Валентная связь между атомами молекулы также не имеет выделенного направления. Такие графы называются неориентированными.
Если же связь между двумя элементами системы действует только в одну сторону, то на графе она отображается направленной стрелкой. Такой граф называется ориентированным. Направление линии связи на графе называются дугами.
Единственная вершина самого верхнего уровня называется корнем дерева. Вершины самого нижнего уровня, у которых нет порожденных вершин, называются листьями дерева. Дерево является связным графом.
Содержание урока
§ 1. Что такое система
§ 1. Что такое система
 |  |  |
Понятие системы, так же как и понятие информации, относится к числу фундаментальных научных понятий. Так же как и для информации, для системы нет единственного общепринятого определения. В то же время это понятие часто используется нами в бытовой речи, употребляется в научной терминологии. Вот ряд примеров употребления понятия системы: система образования, транспортная система, система связи, Солнечная система, нервная система, Периодическая система химических элементов, система счисления, операционная система, информационная система. Обобщая все приведенные выше примеры, дадим следующее определение.
В свою очередь АЛУ процессора тоже является системой. В его состав входят сумматоры, полусумматоры и другие элементы. Следовательно, АЛУ — это подсистема процессора. Таким путем можно продолжать углубляться дальше. Отсюда следует вывод: всякая система представляет собой иерархию составляющих ее подсистем (рис. 1.1). Вопрос о том, что считать системой (подсистемой), а что — простым (неделимым) элементом, субъективен и зависит от решаемой задачи. Например, описывая школу как систему, реализующую функцию обучения и воспитания учащихся, мы будем рассматривать людей (учеников, учителей) в качестве простых элементов. В то же время медицина рассматривает человека как сложную анатомическую систему. Внешняя система по отношению к данной является средой ее существования. Средой существования Земли является Солнечная система; средой существования Солнечной системы является Галактика и т. д. Всякая система относительно обособлена от среды своего существования. Это значит, что, с одной стороны, ее можно выделить из среды (рассмотреть отдельно), но, с другой стороны, она постоянно связана со своей средой.
Всякая система обладает свойством целостности, поскольку она существует в совокупности своих частей и выполняет свою отдельную функцию в среде своего существования.
В науке о системах — системологии сформулирован закон, который называется принципом эмерджентности, или законом системного эффекта. Звучит он так: целое больше суммы своих частей. Говоря другими словами, свойства системы не сводятся к совокупности свойств ее частей и не выводятся из них. Слово «эмерджентность» происходит от английского emergence — внезапное появление. Например, сложная система организма животного или человека создает системный эффект, который называется жизнью. Выход из строя какой-либо подсистемы организма (кровооб-ращения, пищеварения и др.) приводит к утрате жизни.
Отношения между частями социальных систем бывают различными. Это могут быть отношения подчинения (начальник — подчиненный, министерство — предприятие), отношения вхождения (университет — факультет — кафедра — преподаватель), отношения родственных связей членов семьи. Решающее значение для функционирования таких систем играют информационные связи внутри системы, а также с внешней средой. Такие связи реализуются через прямое общение, переписку, технические средства связи, средства массовой информации. Человек является частью многих систем: семьи, класса, производственного коллектива, команды, государства и др. Во всех этих системах он находится в состоянии информационного взаимодействия с другими людьми. Большое значение информационные связи имеют для деятельности производственных коллективов. Если распоряжение руководителя не доходит до подчиненных или искажается в процессе передачи, то может быть нарушен производственный процесс с самыми серьезными последствиями, вплоть до катастрофы. Во время боевых действий в армии от работы информационной связи зависят жизни людей. Армия, лишенная связи, не может выполнять свое назначение — эффективно вести военные действия. Из приведенных примеров следует, что системный эффект обеспечивается не только наличием нужного состава частей системы, но и существованием необходимых связей между ними.
В науке существует много примеров, когда для понимания свойств каких-то систем требовалось понять их структуру. Например, открытие немецким химиком Ф. Кекуле структуры молекулы бензола (бензольного кольца) помогло понять химические свойства этого органического вещества. Свойства атома стали лучше понятны физикам после того, как Эрнест Резерфорд открыл «планетарную» структуру атома, а Нильс Бор сформулировал свои знаменитые постулаты. Для любой социальной системы, объединенной информационными связями, также характерна определенная структура. Эффективность функционирования системы существенно зависит от ее структуры. Структурная организация любой социальной системы определяется законами, уставами, правилами, инструкциями. Структура государства описана в конституции, структура армии — в уставе. Обобщая всё сказанное о системах, сформулируем следующее определение.
Вопросы и задания1. Что такое система? Приведите примеры. 2. Что такое структура системы? Приведите примеры. 3. Приведите примеры систем, имеющих одинаковый состав (одинаковые элементы), но разную структуру. 4. В чем суть системного эффекта? Приведите примеры. 5. Что такое подсистема? 6. Выделите подсистемы в следующих объектах, рассматриваемых в качестве систем: 7. Удаление каких элементов из систем, названных в задании 6, приведет к потере системного эффекта, т. е. к невозможности выполнения основного назначения систем? Попробуйте выделить существенные и несущественные с позиции системного эффекта элементы этих систем. Следующая страница Что такое система модели систем информационные системыИсследование некоторой реальной системы состоит из двух этапов: этапа анализа и этапа синтеза. Системным анализом называется исследование реальных объектов и явлений с точки зрения системного подхода, состоящее из этапов анализа и синтеза. Модель «черного ящика» В простейшем случае бывает достаточно иметь представление о взаимодействии системы с внешней средой, не вдаваясь в подробности ее внутреннего устройства. Например, при использовании сложной бытовой техники вам совсем не обязательно знать ее устройство. Достаточно знать, как ею пользоваться, т. е. какие управляющие действия можно с ней производить (что на входе) и какие результаты вы будете при этом получать (что на выходе). Все эти сведения содержатся в инструкции для пользователя.. Такое описание системы называется моделью «черного ящика» (рис. 1.2).
Модель состава Как отмечалось выше, результатом анализа системы является определение ее состава. Если описание системы ограничить перечислением ее частей, то мы получим модель состава. Например, модель состава системы «Университет» представлена на рис. 1.3.
Каждая из отмеченных на рис. 1.3 составляющих системы «Университет» является подсистемой со своим составом. Поэтому для этих подсистем также можно построить свои модели состава. Разумеется, такой модели недостаточно для того, чтобы понять, как функционирует университет. И все-таки она дает более подробное представление об университете, чем модель «черного ящика». Структурная модель системы Структурную модель системы еще называют структурной схемой. На структурной схеме отражается состав системы и ее внутренние связи. Для отображения структурной схемы системы используются графы.
Еще один пример графа показан на рис. 1.5. Это структурная модель молекулы углеводорода. Вершинами являются атомы водорода и углерода, ребра отображают валентные связи. Связь между двумя станциями метро, соединенными линией движения, является двунаправленной, поскольку поезда могут двигаться в обе стороны. Валентная связь между атомами молекулы также не имеет выделенного направления. Такие графы называются неориентированными. Если же связь между двумя элементами системы действует только в одну сторону, то на графе она отображается направленной стрелкой. Такой граф называется ориентированным. Направленные линии связи на графе называются дугами.
На практике часто встречаются системы с иерархической структурой, граф которых называется деревом (рис. 1. 7). Система основных понятий
Вопросы и задания 1. Какие существуют типы моделей систем? Чем они различаются? 2. Что такое граф? Из чего он состоит? 3. Какой граф называется неориентированным? Приведите примеры. 4. Какой граф называется ориентированным? Приведите примеры. 5. Нарисуйте в виде графа систему, состоящую из четырех одноклассников, между которыми существуют следующие связи (взаимоотношения): дружат — Саша и Маша, Саша и Даша, Маша и Гриша, Гриша и Саша. Анализируя полученный граф, ответьте на вопрос: с кем Саша может поделиться секретом, не рискуя, что тот станет известен кому-то другому? 6. Нарисуйте два варианта графа системы «Компьютер», содержащего следующие вершины: процессор, оперативная память, внешняя память, клавиатура, монитор, принтер: а) линия связи обозначает отношение «передает информацию»; б) линия связи обозначает отношение: «управляет». Презентация. Модели систем. Системный анализ смотреть
|
Система — это совокупность материальных или информационных объектов, обладающая определенной целостностью.
Системы бывают естественные и искусственные. Естественные системы — это природные системы. Примеры: системы звезд и планет, растительность и животный мир Земли, молекулы и атомы. Искусственные системы создаются людьми — это заводы, дороги, образование, культура, здравоохранение, компьютеры, самолеты и др. Некоторые системы объединяют в себе части естественного и искусственного происхождения. Например: гидроэлектростанция, городской парк.
§ 2. Модели систем
