Моделювання систем

Опис систем

Опис (специфікація) системи – це опис усіх її елементів (підсистем), їхніх взаємозв'язків, цілій, функцій при деяких ресурсах, тобто всіх припустимих станів.

Морфологічний опис системи – опис чи будівлі структури системи: опис сукупності А елементів цієї системи і необхідного для досягнення цілі набору відносин R між ними.

Морфологічний опис задається кортежем:

S = < Q, A, B, R,V>, де

Q – визначення мови опису;

А – множина елементів;

B – множина відносин з навколишнім середовищем;

R – множина зв'язків в А;

V – структура системи, тип цієї структури.

З морфологічного опису системи одержують функціональний опис системи (тобто опис законів функціонування, еволюції системи), а з її – інформаційного опису (опис інформаційних зв'язків як системи з навколишнім середовищем, так і підсистем системи) інформаційну систему, а також інформаційно-логічний (інфологічний) опис системи.

Модель – заміщення (на певних умовах) оригіналу для вивчення або відтворення його властивостей.

Модель досліджуваної системи в самому лаконічному вигляді можна представити у виді залежності: E = f(Y, X), де:

E – деякий кількісний показник ефективності системи в плані досягнення цілі її існування T (критерій ефективності).

Y – залежні змінні системи – ті, на які можна впливати (керуючі впливи);

X – незалежні змінні системи.

На практиці часто використовують моделі, у яких є одна залежна змінна – функція і декілька незалежних змінних аргументів.

Моделі, якщо не враховувати сфери їхнього застосування, бувають трьох типів: пізнавальні, прагматичні й інструментальні.

Перша модель при дослідженні системи є когнітивна модель.

Когнітологія – міждисциплінарний науковий напрямок, що вивчає методи і моделі формування знання, пізнання, універсальних структурних схем мислення.

Ціль когнітивної структуризації – формування й уточнення гіпотези про функціонування досліджуваної системи, тобто структурних схем причинна – наслідкових зв'язків, їхньої кількісної оцінки.

Причинно-наслідковий зв'язок між елементами (системами, підсистемами, ознаками,...) когнітивної моделі визначається як:

1. позитивний, якщо збільшення чи посилення елемента А веде до збільшення чи посилення елемента В.

2. негативний, якщо збільшення чи посилення елемента А веде до зменшення чи ослаблення елемента В.

Крім когнітивних схем можуть використовуватися когнітивні решітки (шкали, матриці), що дозволяють визначати стратегії поводження системи.

Основні вимоги до моделі:

- наочність побудови;

- видимість основних її властивостей і відносин;

- зручність для дослідження чи відтворення;

- простота дослідження, відтворення;

- збереження інформації, що містилися в оригіналі (з точністю розглянутих при побудові моделі гіпотез) і одержання нової інформації.

Проблема моделювання складається з трьох задач:

q побудова (ця задача погано формалізована, у тім змісті, що немає алгоритму для побудови моделей);

q дослідження (ця задача більш формалізована, має методи дослідження різних класів моделей);

q використання (формалізована, конструктивна і конкретизована задача).

Властивості будь-якої моделі такі:

q обмеженість (модель відображає оригінал лише в кінцевому числі його відносин і, крім того, ресурси моделювання кінцеві);

q спрощеність (модель відображає тільки істотні сторони об'єкта);

q приблизність (дійсність відображається моделлю грубо чи приблизно);

q адекватність (модель успішно описує систему, що моделюється);

q інформативність (модель повинна містити достатню інформацію про систему – у рамках гіпотез, прийнятих при побудові моделі).

Приклад 1: охарактеризувати систему – "Україна, як майбутній член Європейського союзу".

Теоретичні відомості на тему «Міжнародні відносини»

Для держави система міжнародних відносин являє собою зовнішнє середовище. Під її впливом в значній мірі формується її зовнішньополітична діяльність, у ній вона реалізується, у ній держави реалізуються.

Міжнародні відносини – насамперед відносини політичні, головною ланкою яких є взаємини між державами. Інколи в якості самостійної системи розглядають види міжнародних відносин – економічну, політичну, військово-стратегічну та інші системи.

Відокремлюють такі види міжнародних відносин:

На основі сфер суспільного життя і змісту відносин – економічні, політичні, культурні, ідеологічні, і т.п.

На основі взаємодіючих суб’єктів – міжнародні, міжпартійні, відносини між організаціями, і т.п.

На основі геополітичного критерію – глобальні, регіональні, локальні.

На основі ступня розвитку і інтенсивності – високий, середній, низький.

З точки зору напруженості – стабільні та нестабільні, відносини суперництва, ворожнечі, конфліктності, війни і т.п.

Однією з визначальних характеристик структури системи міжнародних відносин є різні структурні рівні:

- глобальний;

- регіональний;

- субрегіональний;

- міжнародно-ситуаційний;

- груповий (коаліційний);

- двосторонній.

Всі рівні в сукупності складають ієрархію структури системи міжнародних відносин. Вони є одиницями аналізу міжнародних відносин. Ієрархія в міжнародних відносинах відображає їхню фактичну нерівність з точки зору військово-політичних, економічних, ресурсних, ідеологічних та інших можливостей впливу на систему.

Ієрархія в системі, згідно з Р.Ароном, визначається за допомогою категорій силаі могутність.

Сила – це сукупність засобів тиску або примусу, що їх мають в своєму розпорядженні актори.

Могутність – це спроможність актора впливати на інших. У випадку, коли сили в системі врівноважені, то врівноважуються і могутності, бодай приблизно.

Наслідком нерівності держав є міжнародна стратифікація з притаманною їй фактичною ієрархією держав на міжнародній арені.

Англійський вчений І. Луард дає наступну класифікацію держав:

- наддержави;

- великі держави;

- середні держави;

- малі держави;

- мікродержави.

Одним із основних принципів функціонування міжнародної системи є прагнення держав отримати контроль над поведінкою інших акторів міжнародних систем. Протягом існування всіх міжнародних систем були характерні три типи контролю (керування):

1. Імперський (імперіалістичний) – єдина держава контролює решту.

2. Біполярний – дві наддержави контролюють та регулюють взаємовідносини у межах своїх сфер впливу.

3. Баланс сил – три, або більше держав контролюють дії одно одної за допомогою дипломатичних маневрів, зміни союзів та відкритих конфліктів.

Існують різні погляди на типові моделі систем міжнародних відносин. М. Каплан в своїх дослідженнях виділяє шість моделей системи міжнародних відносин: система балансу сил, жорстка біполярна система, гнучка біполярна система, універсальна система, ієрархічна система, система одиничного вето. Р.Арон, в свою чергу, критикує М.Каплана, відокремлюючи лише два типи систем, які існували в історичній ретроспекції, – система багатополярної рівноваги і система біполярної рівноваги.

Характеристика системи:

Зовнішнє середовище: система міжнародних відносин.

Вхідні дані: норми та відповідні нормативні акти ЄС, щодо прийняття нового члену.

Вихідні дані: поліпшення міжнародних відносин України з країнами ЄС, підписання угод, отримання інвестицій і. т.п.

Внутрішні дані: прийняття відповідного національного (українського) законодавства, принципи та власні методи поліпшення економічного росту (ВВП, підвищення соцстрахування, добробуту, та ін.)

Стани системи: стадії відносин (економічних, політичних) між Україною та ЄС.

Ціль системи: входження України до Європейського Союзу.

Цільова функція: оптимальна (найбільш ефективна) стратегія входження України до Європейського Союзу.

Класифікація системи: складна, багатополярної рівноваги.

За структурою: мережева.

По відношенню до навколишнього середовища: відкрита.

По походженню: соціальна.

По опису змінних системи: зі змішаними змінними.

По типу опису закону функціонування системи: параметризована.

По способу керування системою (у системі): з комбінованим керуванням.

По залежності від передісторії: динамічна.

По залежності від часу: нестаціонарна.

За передбачуваністю поведінки: стохастична.

За режимом діяльності: що функціонує та розвивається, не стійка.

Приклад 2: зробити морфологічний опис системи, якщо досліджується наявність кордонів між восьма країнами. Така модель має трофічну структуру типу “хто чий сусід?”. Ця структура однорівнева, тобто наявність зв’язку визначається наявністю кордонів між країнами (множини X - "кордони є" із властивостями S(X)), а відсутність зв’язку визначається відсутністю кордонів між країнами (множина Y -"кордонів немає" із властивостями S(Y)).

Кортеж S = < Q, A, B, R,V >, буде мати наступну інтерпретацію:

Q - мова: українська з елементами алгебри.

А - множина елементів: {Україна, Польща, Білорусь, Росія, Молдова, Румунія, Угорщина, Словаччина}

B - множина відносин з навколишнім середовищем: {наявність морських кордонів, екологічний стан,...}; R - множина зв'язків в А: { X, Y };

V - структура системи, тип цієї структури: трофічну структуру системи можна описати таблицею:

	Україна	Польща	Білорусь	Росія	Молдова	Румунія	Угорщина	Словаччина
Україна
Польща
Білорусь
Росія
Молдова
Румунія
Угорщина
Словаччина

де 1 демонструє наявність зв’язку (множина X), а 0 його відсутність (множина Y).

Граф інформаційного опису системи зображено на малюнку:

Мал. Граф інформаційного опису системи.

де 1-Україна, 2-Польща, 3-Білорусь, 4-Росія, 5-Молдова, 6-Румунія, 7-Угорщина, 8-Словаччина.

Приклад 3: побудувати когнітивну структурну схему для аналізу системи енергоспоживання.

Дата добавления: 2015-05-23