Тестовые задания. 1. Основные положения принципа ситуационного управления были предложены Д.А

1. Основные положения принципа ситуационного управления были предложены Д.А. Поспеловым в …

а) 20–40 гг. XX века;

б) 40–60 гг. XIX века;

в) 60–80 гг. XX века;

г) в XXI веке.

2. В процессе функционирования система может находиться …

а) в разных состояниях;

б) только в одном состоянии;

в) только в двух состояниях;

г) нет правильного ответа.

3. Количество возможных состояний и возможных планов управления с ростом сложности системы?

а) снижается;

б) остается неизменным;

в) увеличивается;

г) нет правильного ответа.

4. Каким требованиям должно удовлетворять выявление или нахождение классов во множестве данных исследуемой совокупности?

а) каждый класс должен представлять собой концептуально однородную категорию и содержать похожие объекты с близкими значениями свойств или признаков;

б) совокупность всех классов должна быть исчерпывающей, т. е. охватывать все объекты исследуемой совокупности;

в) классы должны быть взаимно исключающими, т. е. ни один из объектов исследуемой совокупности не должен одновременно принадлежать двум различным классам;

г) все ответы верны.

5. Векторы значений признаков объекта удобно представить в виде …

а) схемы;

б) матрицы данных;

в) текстовой формы;

г) алгоритмов.

6. Реализация принципа ситуационного управления на практике связана с …

а) выявлением или нахождением классов во множестве;

б) исходным множеством;

в) разделением множеств состояний объекта на подмножества;

г) нет правильного ответа.

7. Принцип управления по ситуациям реализуется в виде …

а) алгоритма;

б) лингвистической информации;

в) классов;

г) матрицы.

8. Успешное решение задачи распознавания невозможно без предваритель­ной классификации состояний СС. Какие требуется решить задачи для этого?

а) составить рабочий словарь признаков классификации;

б) составить выборку из множества возможных состояний СС; идентифицировать все состояния из составленной выборки;

в) произвести оптимизацию состояний, заключающуюся в нахождении таких значений управляющих параметров, которые приводят к минимизации (максимизации) целевой функции по элементам СС;

г) все ответы верны.

9. Рабочий словарь признаков классификации – …

а) это перечень параметров, при помощи которых осуществляется описание состояния СС на этапе их предварительной классификации;

б) построение математической модели по результатам наблюдений;

в) выявление или нахождение классов во множестве данных исследуемой совокупности;

г) требование нахождения однозначной кластеризации элементов исследуемой проблемной области.

10. В качестве признаков используются факторы или входные параметры СС в виде …

а) функции;

б) «черного ящика»;

в) «белого ящика»;

г) переменных.

11. В случае выполнения какого условия система подмножеств множества A называется покрытием?

12. Система подмножеств множества A называется разбиением, если выполняются следующие условия?

13. Кто предложил основные принципы ситуационного управления?

а) Перегудов Ф. И.

б) Поспелов Д. А.

в) Растригин Л. А.

г) Ротштейн А. П.

14. Составляющими вектора управляющих параметров являются …

а) факторы;

б) признаки;

в) классы;

г) области.

15. Применение принципа ситуационного управления в сочетании с эле­ментами методов ИИ и имитационного моделирования позволяет полу­чить следующие преимущества:

а) более полное использование ресурсов элементов СС при соблюдении ограничений на уровни контрольных параметров;

б) адаптивность алгоритма управления к различным возмущениям;

в) высокое быстродействие при использовании современных компьютерных средств;

г) все ответы верны.

16. Во многих современных методах искусственного интеллекта управление представляется как процесс нахождения решения с помощью логических устройств (в частности, на базе нечеткой логики) в сочетании с методами?

а) искусственных нейронных сетей;

б) генетической оптимизации;

в) верны оба варианта;

г) оба варианта не верны.

17. Принцип управления сложными системами по ситуациям (состояниям) базируется на следующих представлениях о сложной системе:

а) в процессе функционирования система может находиться в разных состояниях;

б) количество возможных состояний и возможных планов управления увеличивается с ростом сложности системы;

в) верны оба варианта;

г) оба варианта не верны.

18. Одним из наиболее разработанных в научном отношении инструментов учета лингвистической информации является:

а) методы Дельфи;

б) морфологические методы;

в) метод последовательных уступок;

г) метод нечеткой логики.

19. Идентификация – это …

а) построение математической модели по результатам наблюдений;

б) принцип управления;

в) различные состояния системы;

г) выделение классов состояний;

20. Кластер – это…

а) класс, содержащий наиболее близкие по свойствам состояния;

б) центр классов эквивалентности;

в) единичный гиперкуб;

г) множество объектов разной природы.

12. Технология
функционального моделирования IDEF0

Для анализа различного рода систем наиболее распространенной предлагается использование методики функционального моделирования (IDEF0) с целью подробного системного анализа.

IDEF (Integrated DEFinition – интегрированное определение) – система стандартов функционального проектирования.

В табл. 1 приведена характеристика стандартов семейства IDEF.

Таблица 1

Характеристика стандартов семейства IDEF

Стандарт	Назначение	Характеристика
IDEF 0	Функциональное моделирование	Используется для начальных стадий проектирования и анализа сложных искусственных систем управления, производства, бизнеса, включающих людей, оборудование, программное обеспечение. IDEF 0 модель отвечает на вопрос «Что делает система?».
IDEF 1 IDEF 1X	Информационное моделирование	Реализуют методики инфологического проектирования баз данных. Описывают объекты и отношения с помощью языка диаграмм «сущность – связь» (ERD – Entity Relations Diagrams)
IDEF 2	Поведенческое моделирование	Модели отвечают на вопрос: как система это делает? В основе моделирования лежат такие структурные методы как имитационное моделирование систем массового обслуживания, сети Петри, конечного автомата (поведение системы как последовательности смен состояний).
IDEF 3	Моделирование деятельности
IDEF 4	Объектно-ориентированное проектирование	Объектно-ориентированный анализ и проектирование больших систем с помощью графического языка
IDEF 5	Систематизация объектов приложения	Представление онтологической информации в удобном для пользователя виде. (Онтология – философское учение об общих категориях и закономерностях бытия, существующее в единстве с теорией познания и логикой) Используются символические обозначения (дескрипторы) объектов, их ассоциаций, ситуаций и схемный язык описания отношений классификаций.
IDEF 6	Сохранение рационального опыта проектирования	Реализуется методика, способствующая предотвращению структурных ошибок.
IDEF 8	Взаимодействие человека и техники	Проектирование диалогов человека и технической системы
IDEF 9	Учет условий и ограничений	Анализ имеющихся условий и ограничений (физических, финансовых, юридических и т. д.) и их влияние на принимаемые решения в процессе реинжиниринга
IDEF 14	Моделирование вычислительных систем	Проектирование и анализ данных при проектировании вычислительных сетей на графическом языке с описанием конфигураций, очередей, сетевых компонентов, требований к надежности и т. п.

Функциональное моделирование происходит в пять этапов (шагов):

1. Определение назначения модели. Необходимо определить набор вопросов, на которые должна ответить модель.

2. Определение границ моделирования. Определение ширины охвата предметной области и глубины детализации. Границы моделирования определяют степень детальности ответов на поставленные в назначении модели вопросы.

3. Определение предполагаемой целевой аудитории, для нужд которой создается модель (люди, работающие в фирме; аудиторы; вышестоящие органы).

4. Определение точки зрения – перспективы, с которой наблюдается система при построении модели. Однажды выбранная точка зрения остается неизменной для всех элементов модели. При необходимости разрабатываются модели с разных точек зрения. Точки зрения бывают разными: клиента, поставщика, владельца, менеджера и т. д.

5. Разработка модели.

Модель представляет собой набор диаграмм различного уровня декомпозиции.

Функция – это действие, обрабатывающее или переводящее входные параметры (сырье, услуги, информацию и т. п.) в выходные.

Функция, описывающая систему в целом – контекстная функция. Диаграмма этого уровня, как правило, обозначается 0 (нулевым) уровнем, следующие уровни декомпозиции – соответственно 1, 2 и т. д.

Функция изображается на диаграммах как функциональный блок – поименованный прямоугольник (рис. 23).

Рис. 23. Примеры обозначения и названия функций

Имена функций подбираются с использованием глаголов или отглагольных существительных.

Любой блок может быть декомпозирован на составляющие его блоки, глубина декомпозиции должна соответствовать выбранным на шаге 2 границам.

Модели строятся по принципу «снаружи – внутрь» – от контекстной функции к детальным функциям.

Связи блоков изображаются в виде стрелок. Функциональный блок может иметь «вход», «выход», «управление» и «механизм исполнения». Входом, выходом, управлением и механизмом исполнения являются объекты, которые физически могут быть физическими объектами, энергией или информацией.

Для типизации связей используется аббревиатура ICON: I (Input) – вход; C (Control) – управление; O (Output) – выход; M (Mechanism) – исполняющий механизм (рис. 24).

Рис. 24. Пример функционального блока

Для обозначения стрелок, как правило, употребляют имена существительные.

Вход – сырье, энергия или информация, потребляемые или преобразуемая функциональным блоком для производства выхода.

Управление – регулирование того, как и когда выполняется функциональный блок. Управление часто существует в виде правил, инструкций, законов, политики, набора процедур, стандартов. Влияя на работу блока, оно само остается неизменным.

Выход – продукция, услуга или информация, полученная в результате работы функционального блока.

Механизм исполнения – ресурс, который непосредственно исполняет моделируемое действие. Это могут быть персонал, техника, оборудование, помещения, энергия и т. п.

Наличие входа и исполняющего механизма необязательно.

Стрелки на диаграммах могут разветвляться, при этом наименование ветвей может отличаться от наименования исходной стрелки. Стрелки также могут объединяться. Разветвленные или объединенные стрелки называются связанными.

Если стрелка отсутствует на родительской диаграмме (диаграмме более высокого уровня декомпозиции) и не связана с другими стрелками той же диаграммы, то точка выхода этой стрелки на диаграмме обозначается туннелем. На родительской диаграмме эта стрелка отсутствует, скорее всего, потому, что данная информация несущественна для данного уровня.

Если стрелка присутствует на родительской диаграмме, но отсутствует на диаграмме декомпозиции этого блока, то вход стрелки обозначается туннелем (рис. 25).

Рис. 25. Обозначение туннелей

На рис. 26 представлен пример контекстной диаграммы для процесса, реализуемого в вузе.

Рис. 26. Пример контекстной диаграммы для процесса, реализуемого в вузе

В качестве объекта системного анализа (функционального моделирования), например, в сфере экономики чаще всего используются:

1. Информационная система предприятия (учреждения, фирмы).

2. Организационная система предприятия.

3. Система бизнес-процессов предприятия.

4. Экономическая система предприятия.

5. Система производственных процессов предприятия.

6. Система действий (прав, обязанностей) должностных лиц предприятия.

Разработку IDEF0-модели рекомендуется выполнять в соответствии со следующими этапами:

1. Системные свойства (признаки) исследуемой системы. Точка зрения построения системы.

2. Общая характеристика системы. Проблемы, цели и задачи, стоящие перед системой.

3. Модель структуры системы. Древовидная функциональная модель. Взаимосвязь подсистем. Анализ и характеристика средств взаимодействия подсистем.

4. Модель «черного ящика». IDEF0-диаграмма.

5. Модель состава системы. Выявление подсистем и элементов. Анализ целей и задач частей системы и способы их выполнения.

6. Динамика развития системы. Исследование истории проблем создания и использования системы. Показатели, характеризующие управляемость системы.

7. Показатели эффективности функционирования системы. Основные режимы и критерии работы, устойчивость системы. Сравнение с другими видами подобных систем. Выявление недостатков и достоинств, определение их причин.

Вопросы для самопроверки

1. Перечислите основные этапы функционального моделирования.

2. Дайте определение функции и приведите примеры обозначения и названия функций.

3. Из каких элементов состоит функциональный блок? Продемонстрируйте это понятие на конкретных примерах.

4. Что такое управление и механизм исполнения? Приведите примеры.

5. Что такое «туннель» и как он обозначается?

6. Приведите пример контекстной диаграммы для процесса, реализуемого в вузе.

7. Что может выступать в качестве объектов системного анализа?