61. – количество информации при совершение i-ого сообщения.

62. Информационная энтропия – количество информации в среднем, получаемое при приеме любого сообщения из статистического ряда: . Пропускная способность - максимальное количество информации передаваемое в единицу времени по каналу связи , Т – время передачи всех сообщений за один сеанс.

63. Энергетические связи предназначены для переноса энергии между элементами, а информационные для переноса информации. Связи для передачи материала переносят вещество, но одновременно энергию и информацию, так что характер связи определяется удельным весом соответствующего компонента. Следует помнить, что такое деление элементов на вещественные, энергетические, информационные условно и отражает лишь преобладающие свойства элемента. В общем же случае, передача информации не возможна без энергии, перенос энергии не возможен без информации. Информационные элементы предназначены для приема, запоминания (хранения), преобразования и передачи информации. Вещественный элемент представляет собой вещественный объект, а энергетический элемент – энергетический объект.

64. Метаболизм – обменный процесс, отражающий взаимодействие подсистем и связанный с передачей вещества, энергии и информации в количествах отдельных квантов – порций значимо различимых для взаимодействующих подсистем. Различают:- вещественный метаболизм (передача вещества);- энергетический (передача энергии);- информационный(передача информации). Полный метаболизм – совокупности вещественного, энергетического и информационного метаболизмов.

65. Генетико-прогностическое описание позволяет проследить путь развития системы в историческом аспекте. Это описание выявляет происхождение системы, отражает главные этапы ее развития, позволяет оценивать перспективыее существования.Сведения: прогнозы дальнейшего существования, время и процессы распада системы.Особую роль генетико-прогностическое описание играет при исследовании биологических систем, так как только прослеживание эволюционного пути развития того или иного вида растений и животных позволяет понять особенности их устройства и жизнедеятельности.

66. Сложность системы (простые, сложные, очень сложные, сверх сложные); по уровню организации (хорошо организованные, плохо организованные, самоорганизующиеся); по типу обмена (вещественные, энергетические, информационные); по происхождению (искусственные или естественные), реакция на воздействия, направленность.

67. ПО происхождению выделяют Естественные – созданные природой (человек), искусственные – созданные человеком с целью обеспечения необходимых и желаемых для него изменений (автомобиль), смешанные.Биотехнические системы относятся к третьему типу, т.е. к смешанным системам, т.к. это совокупность биологических и технических элементов, объединенных в одну функциональную систему, целенаправленного поведения в которой реализуются основные принципы объединения разных элементов (искусственное сердце).

68. появлением новых связей и исчезновением старых; изменением типа связей и структуры; изменением элементного состава и формированием новых подсистем; расширением функций и т.п.

69. Управление системой – формирование процессов, определяющих целенаправленное поведение системы, при этом остается неизменным информационное и морфологическое описания. Развитие системы – предполагает изменение морфологии, расширение функций, изменение информационного описания.

70. При управлении морфологическое и информационное описание не меняется, а развитие предполагает их изменение. Развитие это эволюционный процесс, а управление – технологический.

71. Внешнее управление осуществляется со стороны другой системы или среды, а внутреннее управление происходит со стороны одной из подсистем, поэтому выделяют управляющую и управляемую подсистемы (системы). Характерная особенность управляемой системы - способность изменять поведение, местоположение, изменять состояние под влиянием управляющих воздействий - команд, поступающих от управляющей системы. При этом всегда существует определенное множество возможных состояний, форм поведения, из которых осуществляется выбор. Следовательно, управление связано с целенаправленным выбором из этого множества. Переход системы из одного состояния в другое под воздействием внутренних или внешних факторов является процессом.

72. Процесс – переход из одного состояния в другое, под действием внешних факторов. Состояние – характеристика системы, определяемая ее параметрами, положением в пространстве, значениями их производных во времени и пространстве.

73. Процесс - переход системы из одного состояния в другое является, а совокупность процессов составляет сущность управления. Управление предусматривает наличие управляющего канала. Динамическая системаспособна изменять свое состояние под влиянием воздействий. Параметры:– появлением новых связей и исчезновением старых;– изменением типа связей и структуры; – изменением элементного состава и формированием новых подсистем;– расширением функций и т.п.,

74. Принцип организованности системы - принцип, характеризующий структурную упорядоченность системы, в соответствии с которым система должна включать необходимый минимальный набор подсистем и связей между ними для обеспечения функционирование ее как целого. Изучение степени организованности объекта: анализируется элементарный состав связи, структуры, пространства, конфигурация объекта.

75. Внешнее управление – это управление, которое осуществляется со стороны другой системы или среды.

76. Зависимость управляющего действия от состояния системы и среды определяет способ достижения системой ее целевой функции и может выражаться в матем. Или логической и лингвистической формах. Способ его формирования зависит от типа свойств системы. командная информация может формироваться по ходу измерений ситуаций на основании апостериорной информации о внешней среде и внутреннем состоянии системы или заранее, когда на основе априорной информации предсказывающей развитие ситуации.

77. Виды информации: осведомительная – измерительные сигналы, данные, установка режимов работы. Они поступают через рецепторные подсистемы. Управленческая (командная) командные сигналы поступают на эффекторные подсистемы. Сервисная информация необходимая для контроля за состоянием тех средств и принятия решения.

78. осведомительная – измерительные сигналы, данные, установка режимов работы. Они поступают через рецепторные подсистемы от управляющей системы к управляемой.

79. Управленческая или командная информация - информация, содержащая команды, в соответствии с которыми осуществляется переход в новое состояние управляемой системы. Командная инфа может формироваться по ходу изменения ситуаций на основании апостериорной инфы о внешней среде и внутреннем состоянии системы или заранее, когда на основе априорной инфы предсказывающей развитие ситуации.

80. Длительностью цикла управленияTУ - Время от поступления информации до формирования управляющей команды. Эта длительность не должна превышать T Д (время допустимого для принятия решения), т.е. T У < T Д. Иначе возникает эффект запаздывания, приводящий к рассогласованию команд и реального состояния системы, что может привести к ее гибели. Длительность цикла определяется:T У = t П +tА +tК,где t П – время поступления всей осведомительной информации; tА – время анализа информации; tК – время для принятия решений и передачи команды на исполнительную подсистему.

81. Обратные связи необходимы для контроля за состоянием управляемой системы и коррекции воздействия. Без этого невозможны процессы адаптации, самоорганизации, существование живых систем. Способность систем формировать целенаправленное самостоятельное поведение, включающее предвидение, осуществляется при помощи обратных связей. Положительная обратная связь – способствует повышению чувствительности системы, но снижает устойчивость. Отрицательная обратная связь - способствует повышению устойчивости системы, но снижает чувствительность.

82. Принципы формирования команд: централизация и децентрализация; иерархическая структура формирования команд; программное управление; синергии, блочное управление; предсказание развития ситуации; наличие текущих данные о среде и состоянии системы.

83. Через цепь оос выходная функция y(t) преобразованная в эквивалентное входное воздействие х*(t) вычитается из управляющего входного воздействия х(t). Разность воздействий x(t)–x*(t) через блок преобразования и регулятор управляет регулируемым объектом. За счет обратной связи обеспечивается постоянство y(t) независимо от воздействия e(t).

84. Основу принципа составляет измеритель уровня внешнего возмущающего фактора E(t).

Блок преобразования управляет исполнительным механизмом (регулятором) так, чтобы воздействие этого фактора на регулируемый объект было бы компенсировано воздействием со стороны регулятора.

“Форпостное” управление - управление на основе предсказания (прогнозирования) развития ситуации во внешней среде и т.д.

85. Алгоритм управления: законы управления могут быть представлены последовательностью простых единичных актов переработки порции управленческой информации. Такая последовательность определяет алгоритм управления.

Св-ва: Универсальность (массовость) - применимость алгоритма к различным наборам исходных данных. Дискретность - процесс решения задачи по алгоритму разбит на отдельные действия. Однозначность (определенность, детерминированность) - правила и порядок выполнения действий алгоритма имеют единственное толкование. Результативность (конечность)- по завершении выполнения алгоритма обязательно получается конечный результат. Понятность и выполнимость - результата алгоритма достигается за конечное число шагов.

86. 1) реакция постой механизм поведения, включающийся вслед за воздействием входной функции (рефлексы) 2) стереотипы, поведение системы строится по заранее определенной схеме, которая обработана системой и стала для нее стандартной. 3) моделирование, при котором каждый поведенческий акт системы учитывает ее текущее состояние, параметры ос, преследуемые цели. Формирование закона управления в этом случае требует анализа информации и распознавания ситуации. Между ситуациями и поведением системы должно устанавливаться соответствие, оценка которого составляет основу управления, а ошибки распознавания влекут ошибки управления и возможную гибель системы.

87. Алгоритм управления: законы управления могут быть представлены последовательностью простых единичных актов переработки порции управленческой информации. Такая последовательность определяет алгоритм управления. Тезаурус – совокупность всех сведений, которыми обладает субъект. Знание характеристик ОС необходимо при формировании закона управления, так как система взаимодействует с ОС и ее элементами, и они оказывают на нее свое воздействие, нам необходимо учитывать эти воздействия и реакции системы которые они влекут.

88. Гомеостазис – способность системы обеспечить стабильность структуры и элементного состава, качественного выполнения функций и поддержания параметров в заданных пределах все зависимости от случайных факторов воздействия: изменение внешних условий функционирования; случайные колебания нагрузок; внутренние факторы.

89. Гомеостазис – в терминах теории управления означает, что часть характеристических параметров системы в отдельных условиях в определенном диапазоне активности системы инвариантны к случайным возмущениям, малочувствительны к их воздействию.

90. изменение внешних условий функционирования (например, атмосферные явления, помехи внешней среды и т. п.); случайные колебания нагрузки (включая потоки информации); внутренние факторы (например, изменение режимов работы, естественное старение элементов, шумы внутреннего происхождения и т. д.).

91. Преимущества: нечувствительность к изменениям в ОС; способность оградить от собственных возмущений; обеспечение работоспособности с максимально допустимыми их структурой нагрузками, с наибольшими скоростями.

92. Варианты гомеостазиса: функциональный, морфологический, информационный, гомеостазис состояния. Примеры: Регуляция температурыры тела, уровня глюкозы в крови, воды в теле, минерал веществ в теле.

93. Механизмы поддержания гомеостазиса: принцип управления по отклонению; принцип управления по возмущению; использование пороговых схем; программное управление; блочное управление; форпостное управление.

94. Адаптивность – способность системы (ее свойств) самооптимизировать свое поведение и структуру в условиях воздействия случайных факторов и направленных систематических воздействий. Верхним пределом адаптивности является обеспечение качества управления при минимальных затратах энергии за минимальное время.

95. Самоорганизующаяся система – такая система, которая содержит активные элементы, обладает полезными свойствами для ее существования, приспособления к ОС, но так же вызывающие неопределенности, затрудняющие управление системой.Примеры: коллективное поведение людей, организация управления на уровне предприятия т. е. в тех системах, где обязательно имеется человеческий фактор.

96. Функциональные характеристики системы: показатель эффективности; качество управления; надежность; помехоустойчивость; помехозащищенность; устойчивость; степень сложности. Другие показатели: запас прочности, ресурсы, стоимость, отказыиТ.д.

97. Запас прочности – возможность системы сопротивляться неблагоприятным воздействиям и выполнять свою функцию. Принцип Ле-Шателье: если на любую систему находящуюся в устойчивом состоянии, подействует внешнее возмущение, то в ее функционировании произойдут изменения, которые уменьшат результат его действия, т.е. система уменьшит свой ресурс.

98. .Надежность функционирования системы– это вероятность того, что в случае функционирования в заданных условиях система будет способна удовлетворительно выполнять требуемые функции в течение установленного промежутка времени. Отказ элемента – выход его характеристик за допустимые пределы или полное прекращение его работы. , R0H – эффективность системы если все элементы надежны; R*H– эффективность, если отказы происходят с интенсивностью в заданных пределах.

99. Качество управления: Пусть параметры управления. Критерий управления F( ) имеет экстремум F* при: …. . Экстремуму качества управления F=F* соответствует экстремум эффективности управления R=R* (минимум затрат). Устойчивость системы – способность системы сохранять требуемые свойства в условиях воздействия возмущения. Степень сложности. Сложность i-ого элемента обозначим числом Тi , где ki – количество элементов i-ого типа, входящих в систему. Относительное число реализованных связей . Общая сложность системы

100. Этапы системного анализа – самостоятельная часть системного исследования имеющая собственные задачи и методы по изучению неизвестного объекта и представляющие исследователю сведения об этом объекте определенного содержания. Три этапа: 1) эволюционный изучение пути развития объекта, его происхождения и перспектив дальнейшего совершенства. Формируется генетико-прогностическое описание. 2) морфологический анализ элементного состава, связей, структуры, конфигурации при фиксировании системы в некоторый момент времени. Формируется морфологическая и часть информационного описания. 3) функциональный изучение законов функционирования в условиях реального существования, анализ погрешностей поведения, накопление ошибок. Формируется функциональная и часть информационного описания. Системный подход – направление методологии научного исследования и практического освоения сложноорганизованных объектов, при котором на первое место ставится не анализ составных частей как таковых, а его характеристика, как отдельного целого, раскрытие механизмов, обеспечивающих целостность объектов.

101. Принцип целостности - свойство системы, позволяющее выделить систему со всем, что ей принадлежит из остального мира, это свойство, которое не имеет ни одна часть системы при ее членении. Системный подход используется при изучении социальных, экономических, медицинских, производственных и др систем. Системный подход стал предметом социально-теоретического изучения и научно-популярного изложения.

102. Принцип иерархичности: один из универсальных принципов организации сложных систем, отражающий наличие различных уровней организации, и позволяющий выделить относительно изучаемой системы другие системы. В соответствии с иерархичностью исследуемая система рассматривается как самостоятельная система, как элемент системы более высокого порядка и как система, состоящая из элементов-подсистем. Принцип относительности понятий. Понятия «метасистема», «система», «элемент», «подсистема», «компонент» могут быть применены и к сложным объектам к их частям.

103. Принцип целеобусловленности –цель считается первичной, для ее реализации формируются подсистемы и элементы в системе. Из этого принципа следует, что система может быть создана, если ей задана цель. Система должна содержать механизмы достижения цели, которые показывают степень соответствия поведения системы в каждый момент времени; параметры, определяющие цель, которые должны быть количественно измерены.

104. Принцип управляемости отражает способность системы изменять свое поведение. Для этого должен присутствовать механизм управления в виде управляемой и управляющей частей, соединенных прямыми и обратными связями, и должен быть определен допустимый диапазон изменений состояния управляемой системы. Принцип динамичности отражает способность системы изменять свое состояние под влиянием внешних или внутренних воздействий.

105. Принцип оперативности утверждает, что изменение движения управляющей системы под влиянием различных воздействий должно происходить в реальном масштабе времени. Принцип симбиозности утверждает, что в системе могут согласованно работать разные по физической природе объекты, взаимодействуя друг с другом для выполнения общей задачи.

106. Принцип единства логического и исторического методов исследования отражает необходимость сочетания методов эволюционного анализа системы, методов изучения ее устройства и законов формирования

107. Принцип биотехнологичности отражает необходимость учета свойств и характеристик биологического объекта при разработке технологий для выполнения поставленных задач. Требуется включение в процесс дополнительных операций для обеспечения жизнедеятельности этих объектов.