Лекция 1. Предмет и методы теории систем

1. Предпосылки возникновения теории систем

5. Связь теории систем с другими науками

3.27M

Categories: $mathematics$ mathematics

informatics

Предмет и методы теории систем. Лекция 1

1. Лекция 1. Предмет и методы теории систем

Предмет и методы
теории систем
Лекция 1.
Содержание лекции:
1.
Предпосылки возникновения теории систем
2.
Определение понятия «система»
3.
Структура теории систем
4.
Методы теории систем
5.
Связь теории систем с другими науками
Предмет и методы теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2018
1/13

2. Литература

1.
2.
Волкова В.Н., Денисов А.А. Теория систем и системный
анализ. М.: Юрайт, 2010.
Спицнадель В.Н. Основы системного анализа: Учеб.
пособие. М.: Бизнес-пресса, 2000.
Предмет и методы теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2018
2/13

3. 1. Предпосылки возникновения теории систем

Создана алгебра логики
(XIX в.)
В различных науках
обнаружились общие
подходы и схожие
теории (начало XX в.)
• Учёных заинтересовали
причины этого явления
• Возникла потребность в
переносе знаний из одной
науки в другую
Разработана теория
информации (середина
XX в.)
Предмет и методы теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2018
3/13

4. 1. Предпосылки возникновения теории систем

Развитие
теории систем
• Н. Винер: кибернетика
• С. Бир: экономическая кибернетика
• И. Пригожин: диссипативные
системы
Становление
теории систем
(XX в.)
• Б. Рассел: понятие структуры
• Б. Рассел, А. Уайтхед, К. Гёдель:
формальные (знаковые) системы
• Л. Берталанфи: общая теория
систем
Понятие системы
возникло в
древней Греции
Предмет и методы теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2018
• Демокрит: тела из
атомов vs слова из букв
• Аристотель: целое
больше суммы частей
4/13

5. 1. Предпосылки возникновения теории систем

6. 1. Предпосылки возникновения теории систем

7. 1. Предпосылки возникновения теории систем

8. 1. Предпосылки возникновения теории систем

9. 1. Предпосылки возникновения теории систем

Развитие
теории систем
• Н. Винер: кибернетика
• С. Бир: экономическая кибернетика
• И. Пригожин: диссипативные
системы
Становление
теории систем
(XX в.)
• Б. Рассел: понятие структуры
• Б. Рассел, А. Уайтхед, К. Гёдель:
формальные (знаковые) системы
• Л. Берталанфи: общая теория
систем
Понятие системы
возникло в древней
Греции
Предмет и методы теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2018
• Демокрит: тела из
атомов vs слова из букв
• Аристотель: целое
больше суммы частей
4/13

10. 1. Предпосылки возникновения теории систем

11. 1. Предпосылки возникновения теории систем

12. 1. Предпосылки возникновения теории систем

13. 2. Определение понятия «система»

Предмет теории систем - системы
произвольной природы
Общепринятого определения системы нет и
(по всей видимости) не может существовать
Имеющиеся определения отличаются
степенью общности и границами
применимости
Понятие системы происходит от древнегреческого корня,
обозначающего сочетание, организм, организацию, союз;
подразумевало порядок, присущий именуемому явлению
Предмет и методы теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2018
5/13

14. 2. Определение понятия «система»

Вербальные определения
Берталанфи:
комплекс
элементов,
находящихся во
взаимодействии
Наиболее
распространённое:
множество объектов
совокупность
вместе с
взаимосвязанных и
отношениями между
целесообразно
объектами и между
взаимодействующих
их атрибутами
элементов
Холл, Фейджин:
Предмет и методы теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2018
6/13

15. 2. Определение понятия «система»

Формальные определения:
{X, Q}, где X - множество переменных, Q множество отношений между переменными
{T, x, u, y, Г, η, φ}, где:
Т - множество моментов времени
x - вектор переменных состояния, причём
x(t2) = φ(x(t1), u(t1), t2), где {t1, t2} T
u - вектор входных переменных
y - вектор выходных переменных, причём
y(t2) = η(x(t1), u(t1), t2);
Г - множество допустимых выходных векторов
Предмет и методы теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2018
7/13

16. 3. Структура теории систем

по Л. фон Берталанфи
Теоретическая часть
Прикладная часть
• системотехника
• прикладное исследование операций
• инженерная психология
кибернетика
теория информации
теория игр
исследование операций
топология, включая теорию графов
факторный анализ
ОТС в узком смысле
• вывод понятий взаимодействия,
централизации,
целенаправленности и др. из
определения системы
Предмет и методы теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2018
8/13

17. 3. Структура теории систем

фактически:
Теория
ИИ
Прикладной
системный
анализ
Мат.
логика
Теория
чисел
Теория
формальных
систем
Теория
языков
Общая
теория
систем
Категории «система»,
«вход», «выход», «связь»,
«структура», «целое»,
«элемент» и др.
Предмет и методы теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2018
Математическое моделирование
Прикладной
синтез
систем
9/13

18. 4. Методы теории систем

Системный анализ
Цель – выяснение структуры системы
Опирается на:
абстрактно-логические методы:
• индукция, дедукция, анализ, метод чёрного ящика,
метод аналогий
математические методы:
• корреляционный, дисперсионный, регрессионный,
факторный анализ
компьютерную имитацию
• часто с использованием методов исследования
операций
Предмет и методы теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2018
10/13

19. 4. Методы теории систем

Математическое моделирование
Цель – создание объекта, подобного
исследуемой системе, для:
проверки полноты знаний об объекте
получения нового знания об объекте с
помощью модели
предсказания поведения объекта
управления объектом
Предмет и методы теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2018
11/13

20. 4. Методы теории систем

Синтез систем
Состоит в создании систем с заданными
свойствами на основе знаний об изученных
системах
Опирается на:
расчётно-конструктивный метод
исследование операций;
вариационное исчисление;
оптимальное управление;
теорию решения изобретательских задач
Предмет и методы теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2018
12/13

21. 5. Связь теории систем с другими науками

Философия
экономика
категории,
формы представления знаний
Общая
теория
систем
Методы исследования
Знания, подлежащие
обобщению
биология
физика
информатика
Мат.
методы
Теория
формаль
ных
систем
Математика
инженерные
науки
и т.д.
Предмет и методы теории систем
© Н.М. Светлов, 2006-2018
13/
18/13
18

English Русский Rules