Podejście systemowe i co z niego wynika

1. Podejście systemowe i co z niego wynika

2. Teoria systemów • aspiruje do całościowego tłumaczenia funkcjonowania organizmów żywych, społeczeństw i urządzeń/systemów sztucznych, • z jednej strony czyni ją uniwersalną, z drugiej jest przedmiotem krytyki za jej zbytnią ogólność/abstrakcyjność • pomimo swoich uniwersalistycznych celów, jak do tej pory, nie istnieje jedna jednolita i ogólnie uznana teoria systemów • wiele, mniej lub bardziej podobnych podejść do jej generalizacji od filozofii na inżynierii kończąc

3. Podejście systemowe • Ludwig von Bertalantffy (twórca ogólnej teorii systemów) N. Wiener , T. Parson • Przejawia się w spojrzeniu na naturę rzeczywistości w metodologii jej badania a także w metodach oddziaływania na taką rzeczywistość • Istota - traktowanie badanych obiektów jako systemów otwartych, inaczej zbiorów elementów powiązanych w taki sposób, ze tworzą one nową całość, która wyróżnia się w danym otoczeniu • Zwarta struktura posiadająca różnorodne wejścia oraz wyjścia • Podsystem regulacji (zarządzania) oraz podsystem wykonawczy

4. System rzeczywisty Model Komputer

5. System, czyli na co należy zwracać uwagę podpatrując rzeczywistość?

6. System zbiór obiektów (elementów)scharakteryzowanych przez atrybuty (cechy, własności) cena zużycie paliwa wiek stan konta moc temperament kolor samochód kierowca

7. Cechy systemu System - posiada linie graniczne - istnieje w pewnym otoczeniu - posiada podsystemy Otoczenie - zbiór „okolic”, w których osadzony jest system Dział produkcji Dział finansowy Dział sprzedaży

8. System Stan systemu wartości atrybutów poszczególnych obiektów systemu w czasie t Działanie systemu zmiana stanów sytemu w czasie - wzmocnienie - opóźnienie Reakcja systemu charakterystyki zmiany wzmocnienia i opóźnienia w odpowiedzi na bodziec

9. System Reakcja systemu Xt impuls t

10. System Reakcja systemu Xt Stan równowagi Stan równowagi Równowaga systemu niezmienność w czasie pewnych charakterystyk systemu impuls t

11. System Reakcja systemu Xt Stan równowagi Stan równowagi Reakcja stabilna impuls t

12. System Reakcja systemu Xt Reakcja niestabilna impuls t

13. Opis systemu - warunki konieczne • Istnienie obserwatora (badacza, analityka systemu), który tę całość (system) wyodrębnia. • Stosowanie przez obserwatora określonych kryteriów pozwalających na wyodrębnianie elementów i sprzężeń systemu. • Zastosowanie określonego języka do wyodrębnienia systemu. • Dokonanie opisu w określonym celu.

14. Model, czyli jak opisać system?

16. Model - rodzaje • modele fizyczne(np. model samolotu, model systemu w zmniejszonej skali) • modele schematyczne (diagramy, mapy, schematy) • modelesymboliczne (modele oparte na zapisie matematycznym oraz algorytmicznym)

17. Model - rodzaje • modele analityczneBadając bezpośrednio postać matematyczną modelu analitycznego można wydedukować rozwiązanie problemu (np. prawo Ohma, prawo ruchu Newtona). • modele numeryczneRozwiązanie modelu numerycznego wymaga zastosowania metod numerycznych, gdyż dokładne analityczne rozwiązanie jest niewykonalne (np. całkowanie numeryczne).

18. Model • odwzorowanie systemu • izomorficzne odbicie własności funkcjonalnych, • homomorficzne odbicie własności strukturalnych • Rodzaje modeli • statyczne i dynamiczne + ciągłe w czasie + dyskretne w czasie • deterministyczne i probabilistyczne + dyskretne w stanie + ciągłe w stanie • modele autonomiczne Zegar - zmienna reprezentująca moment, w którym znajduje się symulowany system Zmiany zegara - symulują upływ czasu

19. Model Etapy budowy modelu • Obserwacja systemu rzeczywistego • Określenie celu badania • Wyodrębnienie systemu i otoczenia • Wyodrębnienie obiektów i atrybutów • Określenie sprzężeń • Opis w określonym języku

20. Model Model strukturalny opisuje budowę pewnej całości • 1. System SR = { E, W, R } • E- Zbiór obiektów E = {E1,..,En} • Każdy element różni się od pozostałych pełnioną rolą czy funkcją, • Każdy element opisany za pomocą co najmniej jednej własności • W -Zbiór własności (atrybutów) tych obiektów W= {W1,..,Wn} • R Struktura systemu - spójna relacja R Ì W x W 2. OtoczenieOSR = { G, Q } Zbiór obiektów otoczenia G = {G1,..,Gm} Atrybuty otoczenia Q = {Q1,...,Qm} 3. Relacja (R*) pomiędzy własnościami systemu i własnościami otoczenia {E, W, R} - R* - {G, Q}

21. Model Model funkcjonalny opisuje działanie systemu SF (O, C, L) = {S, R} wyodrębnienie przez obserwatora O, z punktu widzenia postawionego celu badania C, w pewnym języku L - Rodziny zbiorów S = {S1,...,Sn}. - Relacji (rodziny relacji) R określonej na iloczynie kartezjańskim zbiorów rodziny S.

22. Model funkcjonalny Typy zmiennych - zmienne wejściowe - U ÎS: że nie istnieje zmienna ZÎS , że R Ì Z x U . - zmienne wewnętrzne - X ÎS: że istnieją zmienne Z1ÎS oraz Z2ÎS, że R Ì Z1 x X oraz R Ì X x Z2. - zmienne wyjściowe - Y ÎS: że nie istnieje zmienna ZÎS , że R ÌY x Z.. Parametryczne (autonomiczne) Sterujące

23. Model funkcjonalny Schemat Operator transformacji Obraz Operand

24. Model lodówki

25. lodówka Nazwa systemu Cel badania opis funkcjonalny lodówki jako urządzenia do utrzymywania temperatury na żądanym poziomie Typ modelu dynamiczny, deterministyczny, dyskretny w czasie

26. Model strukturalny Lodówka Agregat Drzwi Komora chłodnicza Obserwator Termostat

27. Użyte oznaczenia t - indeks czasu min -273 C TLt - temperatura komory chłodniczej At - praca agregatu 0-1 a - efektywność chłodzenia przez agregat (-0,5 C) Zmienna sterująca Dt - stan drzwi 0-1 d - wskaźnik ocieplania przez drzwi (0,7 C) T0, T1 - czułość termostatu (T0=0,5 , T1=3)

28. Transformacje

29. Literatura 1. G.Fishman, Symulacja komputerowa. Pojęcia i metody. PWE’81 2. T.Naylor, Modelowanie cyfrowe systemów ekonomicznych. PWN’75 3. B.Zeigler, Teoria modelowania i symulacji. PWN’84 4. J.Gajda,Prognozowanie i symulacja, a decyzje gospodarcze,C.H.Beck 2001 5. Z.Rzemykowski Elementy cybernetyki ekonomicznej Skrypt uczelniany nr 394, AE Poznań’94 6. J.Kowalewski Symulacyjne modele strategicznego zarządzania bankiem komercyjnym. Wyższa Szkoła Zarządzania w Słupsku’97