Читать онлайн Петр Силин - Некоторые аспекты оценки эффективности функционирования систем. Вторая редакция, исправленная и дополненная
© Петр А. Силин, 2020
ISBN 978-5-4498-4083-7
Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero
Предисловие
В относительно удаленном от настоящего времени как в хронологическом, так и социально-экономическом смысле, периоде существования автору предлагаемых материалов повезло познакомиться с рядом людей, общение с которыми поставило перед ним задачу оценки эффективности функционирования систем.
В те времена автор был молод, неоправданно оптимистичен, поэтому новую проблему считал вполне понятной и решаемой в ближайшие два-три года, в худшем случае пять лет.
В последующие двадцать лет, несмотря на кардинальные подвижки, случившиеся со страной, обществом, людьми и даже городом, проблема оценки эффективности являлась предметом постоянных размышлений и спорадических записей на первом попавшемся листе бумаге или подвернувшемся компьютере.
В конце концов, в результате долгих раздумий, автору удалось до некоторой степени осознать означенную проблему, что и нашло свое отражение в данных материалах.
За время приближения к пониманию вопроса автор неизбежно общался со многими людьми, которые играли ту или иную роль в его жизни: позитивную, негативную или нейтральную, значительную или не слишком. Но независимо от характера общений, впечатления от них оказались полезны в том смысле, что явились одним из факторов влияния на ход размышлений, что помогло приблизиться к осознанию проблемы в том виде, как изложено в книге, а также приобрести необходимый заряд определенного нахальства, позволивший приступить к размышлениям по вопросам функционирования систем…
Поэтому всем жизненным спутникам автора материалов хочется выразить свою, большую или меньшую, признательность (в порядке прямой алфавитной сортировки): Андриевскому В. В. Арсеньеву Н. Ю., Безвиконному К. А., Дрибинскому Л. З., Козыреву А. Б., Миненко Ю. Г., родственникам (бывшим и настоящим, семье, кошкам и, в особенности, черепашкам), Харитонову В. С. и многим другим, кто захочет или сочтет возможным присоединиться к списку упомянутых.
Введение
С самого рождения и всю оставшуюся жизнь каждого из нас окружает множество непохожих друг на друга объектов – люди, машины, строения, группы людей, стада и толпы, кошки, рыбки, хомячки, деревья и прочие.
Все существующие объекты являются сущностями различной природы (биологические, включая самого человека, техногенные, физические) и степени сложности (от элементарных до сверхсложных).
Все объекты каким-то образом существуют во времени, взаимодействуют между собой, при этом срок и проявления жизнедеятельности различны, а взаимодействия разнообразны.
Но при множественности различий между объектами, их объединяет одно – все они являются системами.
В основу описания и анализа систем любого типа, как известно, положены так называемые «Шесть принципов системного подхода».
Указанные принципы, в силу своей инвариантности относительно систем, присущи системам любого типа, что позволяет анализировать функционирование (существование) объектов различного рода исходя из общих предпосылок. Поэтому в рамках данных материалов не проводиться различия между системами, если обратного не требуется.
Предлагаемый вниманию материал посвящен анализу некоторых общих проблем функционирования систем, таких как эффективность функционирования, неопределенности, возникающие в процессе жизнедеятельности систем, оценке возможностей систем по достижению целей и ряду других вопросов.
Предварительные результаты исследований по указанной проблеме на начальном этапе нашли свое отражение в публикации доклада (в рамках Научно-практической конференции Министерства производства средств связи 1989г) «Некоторые концептуальные вопросы решения проблемы оценки эффективности функционирования систем», в котором был сформулирован вариант критерия эффективности функционирования систем различного рода в терминах информационных потоков и неопределенностей как взаимоотношение скорости достижения системой цели и скорости исчерпания ее возможностей (нарастания неопределенности системы, скорости использования ресурсов). Но сразу появилось понимание (поддержанное и обостренное справедливыми замечаниями «по горячим следам» Харитонова Владимира Сергеевича), что невозможно полноценно провести оценку эффективности и неопределенности вне связи с параметрами анализируемой системы, тем более, что этот вывод проистекал из самого доклада.
Да и на интуитивном уровне это тоже вполне очевидно.
Дальнейшие исследования по данному вопросу привели к уточнению аналитических формулировок критерия эффективности и установлению взаимосвязи параметров объектов и сформулированных критериев, что и нашло свое отражение в рамках данных материалов.
Хочется отметить, что автор не претендует на роль источника абсолютной истины и на всеобщность полученных выводов.
Но, думается, что вопросы, анализируемые в данной книге, не столь узки и специфичны, чтобы изложенные выводы и обобщения можно было считать не более, чем частным мнением автора по указанным проблемам.
В то же время автор полагает, что полученные материалы ни в коей мере не могут претендовать на исчерпывающий характер, являясь не более, чем предварительным приближением к разрешению проблемы.
Вследствие этого автор считает возможным придерживаться не только свободной манеры изложения материала с минимально необходимой его структуризацией, но и полагает допустимым ориентироваться на аксиоматичность предлагаемых в качестве исходных понятий и определений.
Завершая введение, автор отмечает:
— материал ориентирован на читателей, знакомых с системами, системным подходом, вопросами оценки неопределенности, проблемой оценки эффективности, элементами теории распознавания образов. Поэтому автор считает возможным не тратить время читателя и место в книге на изложение указанных моментов. Но помня о тех читателях, которые не знакомы с указанными вопросами, автор будет придерживаться максимально простого изложения своих мыслей;
– данный опус является второй редакцией, исправленной и дополненной, книги «Некоторые аспекты оценки эффективности функционирования систем»
– всем желающим каким-либо образом отреагировать на содержимое книги, в качестве канала связи автор может предложить адрес https://beta.ridero.ru. Автор обещает, что письмо будет прочитано, рано или поздно, но не гарантирует, что на него будет отвечено.
Статья 1. Параметры систем. Пространство состояний
По мнению автора, можно утверждать, что любой объект любого рода можно описать набором значений характеристик, именуемых параметрами.
Также общеизвестно, что параметры сложных объектов, которые принято именовать макропараметрами, появляются на свет в результате объединения более простых объектов в сложный, в свою очередь более простые объекты описываются своими параметрами, которые в контексте данного анализа можно называть микропараметрами.
1.1. Параметры систем. Объекты
Рассматривая окружающий нас мир со всеми существующими в нем объектами, можно отметить для себя, что каждый материальный объект может быть описан тем или иным образом с применением некоторого набора характеристик или параметров.
При этом можно заметить, что, в зависимости от природы объектов, могут изменяться:
– количество используемых для описания параметров,
– типы параметров, свойства параметров (например, дискретность или непрерывность принимаемых значений, численный или качественный характер принимаемых значений и т.д.),
– протяженность интервалов значений, принимаемых каждым параметром,
– различность набора параметров при сравнении ситуаций изолированности объектов от внешнего мира и в случае существования взаимодействия анализируемого объекта с другими объектами (окружающим миром).
Такое многообразие, может быть приятное при других обстоятельствах, в нашем случае только мешает.
Поэтому автор считает возможным для облегчения анализа ввести в рассмотрение объект, используемый исключительно для изучения вопросов о параметрах систем.
Этот объект имеет N параметров, каждый параметр принимает значения в интервале значений, обозначение которого приведено в строке 1 таблицы 1 в разделе 1.10 (далее таблица 1), свойства и природа параметров во внимание не принимаются.
Таковой объект далее будем именовать аналитический объект или просто – Объект.
Введение аналитического объекта позволяет сделать еще один шаг и обратить внимание на ряд явлений, процессов и образований, в том числе и виртуальных, поведение и состояние которых также могут быть отражено набором параметров.
В качестве практического примера аналитического объекта могут быть приняты такие явления как материальные объекты, информационные потоки, информационные контенты, полевые структуры и пр.
В рамках понятия аналитического объекта не проводится дифференциация по нативному происхождению объекта или явления.
Учитывая сказанное, в контексте данных материалов к понятию Объекта могут быть причислены любые материальные объекты, явления и образования любой природы, если они могут быть представлены набором параметров.
Здесь необходимо, по мнению автора, сделать замечание того свойства, что отвлечение от свойств параметров не является большой натяжкой, так как избавиться от особенностей параметров позволяет операция нормализации параметров, рассмотренная ниже в разделе 1.1.1.
1.1.1. Нормализация параметров.
Нормализация параметров, по мнению автора, позволяет избежать необходимости учета индивидуальных свойств параметров при анализе объектов. Нормализация параметров состоит в том, что каждое значение из интервала принимаемых параметром значений относится к минимальному значению из указанного интервала.
В результате применения нормализации ко всем параметрам объекта получим, что каждый параметр становится безразмерным и будет принимать значения внутри интервала от 1 до некоторого максимального значения Y>max, normall, определяемого выражением (п 1, промежуточное первое):
выражение п 1
Такой подход позволяет в дальнейшем обращаться с параметрами объектов и самими объектами совершенно формально, не обращая внимание на их реальную сущность.
В дальнейшем всегда, без специальных оговорок, будут подразумеваться только нормализованные параметры без специального уведомления.
1.1.2. Условные и безусловные параметры.
Параметры, являющиеся имманентными характеристиками объекта, будут именоваться безусловными параметрами.
Свойства, которые не присущи объекту с начала его существования, но в процессе его генезиса, в рамках той или иной задачи, проявляют свое существование и характеризуют объект с той или иной стороны, будут считаться параметрами, если это упрощает решение задачи, но условными или временными. В период, когда эти характеристики считаются параметрами, на них распространяются все «права и обязанности» настоящих параметров.
1.2. Пространство состояний
Определившись с описанием в виде набора нормализованных параметров, следует определиться с представлением наборов параметров и интервалов принимаемых ими значений для облегчения анализа объекта.
Вполне обычным является вариант матричного представления параметров и интервалов их значений. Этот способ, по мнению автора, достаточно очевиден и нагляден, но оперирует только с дискретными значениями параметров. К тому же операции с матрицами не вполне однозначны, хотя и интересны.
Похожие книги
