Системотехніка
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Системотехніка

Системотехніка, науково-технічна дисципліна, що охоплює питання проектування, створення, випробування і експлуатації складних систем (великих систем, систем великого масштабу, large scale systems). При розробці складних систем виникають проблеми, що відносяться не лише до властивостей їх складових частин (елементів, підсистем), але також і до закономірностей функціонування об'єкту в цілому (загальносистемні проблеми); з'являється широкий круг специфічних завдань, таких, як визначення загальної структури системи, організація взаємодії між підсистемами і елементами, облік впливу зовнішнього середовища, вибір оптимальних режимів функціонування, оптимальне управління системою і т. д. У міру ускладнення систем усе більш значне місце відводиться загальносистемним питанням, вони і складають основний вміст С. Науковою, головним чином математичною базою С. служить порівняно нова наукова дисципліна — теорія складних систем.

  Для складних систем характерна своєрідна організація проектування — в дві стадії: макропроектування (зовнішнє проектування), в процесі якого вирішуються функціонально-структурні питання системи в цілому, і мікропроектування (внутрішнє проектування), пов'язане з розробкою елементів системи як фізічичеських одиниць устаткування. С. об'єднує точки зору підходи і методи по питаннях зовнішнього проектування складних систем.

  Макропроектування починається з формулювання проблеми, яка включає принаймні 3 основних розділу: визначення цілей створення системи і круга вирішуваних нею завдань; оцінка чинників, що діють на систему, і визначення їх характеристик; вибір показників ефективності системи. Цілі і завдання системи визначають, виходячи з потреб їх практичного використання, з обліком тенденцій і особливостей технічного прогресу, а також народногосподарській доцільності. Істотне значення при цьому має досвід вживання наявних аналогічних систем, а також чітке розуміння ролі проектованої системи в народному господарстві. Для оцінки зовнішніх і внутрішніх чинників, що діють на систему, окрім досвіду експлуатації аналогічних систем, використовують статистичні дані, отримані в результаті спеціальних експериментальних досліджень. У якості показників ефективності вибирають числові характеристики, що оцінюють міру відповідності системи завданням, поставленим перед нею, наприклад: для системи сліпої посадки літаків показником ефективності може служити вірогідність успішної посадки, для міжміського телефонного зв'язку — середній час чекання з'єднання з абонентом, для виробничого процесу — середнє число виробів, що випускаються за зміну, і т. д. Матеріали по вивченню цілей і завдань і результати проведених експериментів використовують для обгрунтування технічного завдання на розробку системи.

  Відповідно до технічного завдання намічають один або декілька варіантів системи, які, на думку проектувальників, заслуговують на подальший розгляд і детальне дослідження. Аналіз варіантів системи ( системний аналіз ) проводиться по результатах математичного моделювання . На практиці зазвичай віддається перевага імітаційному моделюванню системи на ЦВМ(цифрова обчислювальна машина). Імітаційна модель є якоюсь алгоритм, за допомогою якого ЦВМ(цифрова обчислювальна машина) виробляє інформацію, що характеризує поведінку елементів системи і взаємодію їх в процесі функціонування. Отримувана інформація дозволяє визначити показники ефективності системи, обгрунтувати її оптимальну структуру і скласти рекомендації по вдосконаленню досліджуваних варіантів. Існують і аналітичні методи оцінки властивостей складних систем, теорії імовірнісних (випадкових) процесів, що грунтуються на результатах вживання.

  Проектувальники складних систем — фахівці широкого профілю, інженери-системотехніки що володіють достатніми знаннями в конкретної області техніка (наприклад, в машинобудуванні, електроніці, харчовій промисловості, авіації), що має підвищену математичну підготовку, а також знаючі основи обчислювальної техніки, автоматизації управління, дослідження операцій і особливості їх практичного вживання. Окрім них в групу зовнішнього проектування складних систем зазвичай включають фахівців з системного аналізу і математичного моделювання, а також інженерів, здатних організувати взаємодію між елементами системи.

  Істотні особливості мають випробування складних систем. Натурний експеримент в чистому вигляді використовується лише для оцінки параметрів найважливіших елементів системи. У комплексних же випробуваннях системи значну роль грають імітаційні моделі. Зокрема, на їх основі будують імітатори дій зовнішнього середовища, генератори фіктивних сигналів і повідомлень, формують реалізації процесів функціонування елементів, участь яких в натурному експерименті недоцільно.

  Літ.: Гуд Г.-Х., Макол Р.-Э., Системотехніка. Введення в проектування великих систем, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1962; Довідник по системотехніці, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1970; Бусленко Н. П., Калашников Ст Ст, Коваленко І. Н., Лекції з теорії складних систем, М., 1973.

  Н. П. Бусленко.