Distribuirani sustavi - Dio 1 -

1. Distribuirani sustavi- Dio 1 - Prof. dr. sc. Željko Panian

2. Povijesni razvitak znanstvene misli • Faza:promatračko-opisivački (observacijsko-deskriptivni) pristup • Faza: analitički pristup • Faza: sistemski (sustavski) pristup

3. Promatračko-opisivački pristup Stajalište je znanstvenika toga doba da će nakon dovoljno dugog i dovoljno pažljivog promatranja, te pomnog opisivanja i bilježenja zamijećenih pojavnosti, izučavani fenomen biti objašnjen, odnosno problem riješen. Ovakav pristup daje dobrih rezultata onda kada izučavane pojave spadaju u klasu determinističkih fenomena.

4. Deterministički fenomeni • izmjena dana i noći • pad tijela pod utjecajem sile teže • isparavanje tekućina na određenoj temperaturi Determinističkisufenomenioni koji u neizmijenjenim okolnostima uvijek rezultiraju jednakim posljedicama. Primjeri determinističkih fenomena:

5. Analitički pristup Analitički se pristup bavi stohastičkim ili probabilističkimfenomenima koji su u stvarnom svijetu daleko češći od determinističkih. • Nailazak oblaka može imati za posljedicu kišu ili tuču ili pak izostanak padalina. • Ishod bacanja igraće kocke može biti postavljanje na vrijednost 1 ili 2 ili 3 ili 4 ili 5 ili 6. Primjeri stohastičkih fenomena:

6. Postupak analize Analitički pristup počiva na primjeni logičke metode indukcijei provodi se u sljedećim koracima: • Definicija izučavanog fenomena (problema). • Raščlanjivanje (analiza,) izučavanog fenomena (problema) na sastavne (fizičke ili logičke) dijelove. • Razmatranje uzročno-posljedičnih (kauzalnih) odnosa među dijelovima izučavanog fenomena (problema). • Stvaranje lanca uzročno-posljedičnih veza među svim dijelovima izučavanog fenomena (problema). • Objašnjenje fenomena (rješenje problema).

7. Postupak analize - shematski FENOMEN F Definicija B C Raščlamba A E D F A B C D E Kauzalni lanac

8. Sistemski (sustavski) pristup Sistemski se pristup bavi fenomenima s obilježjima sinergije. • Poznata je poslovica koja kaže da se svaki prut zasebno može lako slomiti, ali je to daleko teže onda kada se oni povežu u snop. • Osnovna funkcija svake biološke jedinke je funkcija preživljavanja, a ona nije svojstvena niti jednom dijelu te jedinke razmatranom zasebno. Primjeri sinergijskog efekta:

9. Primjena sistemskog pristupa Pri objašnjavanju sinergijskog efektaprimjenjuje se logička metoda dedukcije, koja pretpostavlja donošenje sudova o posebnim svojstvima dijelova na osnovu općih svojstava cjeline. Sinergijski efekt pritom nastaje međudjelovanjem (interakcijom) dijelova cjeline, što znači da parovi dijelova istovremeno i trajno funkcioniraju i kao uzrok i kao posljedica obostranih utjecaja.

10. Sistemski pristup - shematski FENOMEN F Definicija B C Raščlamba A E D A Mreža interakcija fenomena F E B D C

11. Pojam sustava Pod pojmomsustavapodrazumijeva se svaki uređeni skupodnajmanje dva elementa (dok gornja granica broja elemenata nije ograničena, ali mora biti konačan broj) koji interakcijom ostvaruju neku, jednostavnu ili složenu,funkciju cjeline. Sustav je dio univerzuma, odnosno svoje vlastite okolice u kojoj djeluje i s kojom održava stanovite veze.

12. Prikaz sustava metodom crne kutije OKOLICA S [T] U I

13. Veze sustava s okolicom • S obzirom na smjer: • ulazne • izlazne • S obzirom na prirodu: • materijalne • energentske • informacijske

14. Funkcija sustava: proces pretvorbe ili transformacije ulaza u izlaz Unutar sustava odvija se stanoviti proces pretvorbe (transformacije, simbolički iskazane kao T) ulaza u izlaze sustava, što se može formulirati izrazom: I = U × T

15. Kibernetika Norbert Wiener (1948):On Communication and Control between Men and Machine Systems “Ustroj i funkcije sustava sada znamo prilično dobro objasniti. Ali to nije dovoljno. Ono što zapravo želimo jest upravljati tim sustavima… … Zadatak je kibernetike istraživati i otkriti opća načela upravljanja sustavima”.

16. Regulacijski krug (1/7) O K O L I C A S [T] Upravljački član Radni (izvršni) član upute U I ulazi

17. Regulacijski krug (2/7) Ponašanje sustava objašnjava se metodom crne kutije na poznati način: I = U × T

18. Regulacijski krug (3/7) O K O L I C A Z S [T] S [T+T’] dodatne upute Upravljački član Radni (izvršni) član upute ’ U I ulazi smetnje

19. Regulacijski krug (4/7) Cilj upravljanja sustavom je jednakost I = I’ Međutim, za svaki Z ≠ 0 → I ≠ I’ događa se I’ = (U + Z) × T ≠ I Zato upravljački član mora definirati odgovarajuće dodatne upute, odnosno T’, kojima će ostvariti cilj upravljanja: I’ = (U + Z) × (T + T’) = I

20. Regulacijski krug (5/7) Smetnje dolaze iz okolice sustava, koja je dinamična. Zato upravljački član nikada ne smije biti unaprijed siguran da su dodatne upute koje je definirao sasvim odgovarajuće (korektne), pa mora kontrolirati samoga sebe. U tu svrhu u sustav treba ugraditi mehanizam povratne veze(engl. Feed-Back), koji će upravljačkom članu omogućiti obavljanje samokontrole.

21. Regulacijski krug (6/7) O K O L I C A Z S [T] S [T+T’] dodatne upute Upravljački član Radni (izvršni) član upute ’ U I ulazi smetnje povratna veza

22. Regulacijski krug (7/7) Povratna veza je etalon (reprezentativni uzorak) generiranog sistemskog izlazakoji se u obliku dodatnog ulaza vraća u sustav. Povratnom vezom ostvaruje se funkcija kontrole (samokontrole) nad radom sustava i vrsnoćom njegova izlaza. Utvrdi li se na temelju povratne veze da sustav ne proizvodi izlaze željene kvantitete (količine) i/ili kvalitete (vrsnoće), upravljački će član definirati dodatne naredbe (korektive). Postupak se ponavlja sve dok se sustavski izlaz ne dovede u željene okvire.

23. Derivati kibernetike Kibernetika derivati Teorija komuni- kacija Teorija odlučivanja Teorija progra- miranja Teorija povratne veze Opća teorija sustava

24. Nastanak informatike (1/2) Zagovornici i sljedbenici opće teorije sustava nagovijestili su uspostavljanje novog trenda u razvitku znanosti - umjesto težnji za sve većom specijalizacijom, sužavanjem i usitnjavanjem područja znanstvenog interesa počinju se ulagati napori usmjereni njihovu spajanju i sažimanju. Rezultat je pojava informatikesredinom 1950-ih godina kao teorijski uobličene znanstvene discipline.

25. Nastanak informatike (2/2) Kibernetika 1948. g. derivati Teorija komuni- kacija Teorija odlučivanja Teorija progra- miranja Teorija povratne veze Opća teorija sustava Informatika 1957. g.

26. Razvitak telekomunikacija • oko 1840. – telegrafija (žični prijenos pisanih poruka, odnosno tekstova na daljinu) • oko 1880. – telefonija(žični prijenos zvučnih poruka, odnosno govora na daljinu) • 1899. – radiofonijaili radiodifuzija(bežični prijenos zvučnih signala na daljinu) • oko 1940. – televizija(bežični prijenos pokretne slike i zvuka na daljinu) • oko 1960. – satelitski prijenos podataka • kraj 1960.-ih – distribuirani sustavi i računalne mreže