CC BY
88
5. Самородов В.Б. Динамка процесу розгону колюного трактора-аналога "Беларус 3022 ДВ" з пдрооб'емно-мехашчною трансмiсieю / В.Б. Самородов, А.1. Бондаренко // Сх1дно-£вропейський журнал передових технологш. Серiя: Прикладна мехашка. - 2012. - № 6 (60). - С. 15 - 19.
6. Ребров А.Ю. Математическая модель дизельного двигателя в безразмерных величинах с учетом его загрузки и подачи топлива / А.Ю. Ребров, Т.А. Коробка, С.В. Лахман // Вюник НТУ «ХП1». Серiя: «Транспортне машинобудування». - 2012. - № 19. - С. 31 - 36.
7. Кутьков Г.М. Тяговая динамика трактора / Кутьков Г.М. - М.: Машиностроение, 1980. - 215 с.
8. Самородов В.Б. Развитие классических методов тягового расчета трактора с учетом основных технико-экономических показателей МТА / В.Б. Самородов, А.Ю. Ребров // Вюник НТУ «ХП1». Серiя: «Автомобше- та тракторобудування». - 2008. - № 58 - С. 11 - 20.
9. Клец Д.М. Метод повышения точности обработки данных, полученных в ходе испытаний мобильных машин, с помощью фильтра Баттерворта / Д.М. Клец // Вюник НТУ «ХП1». Серiя: Транспортне машинобудування. - 2012. - №60 (966). - С. 98 - 104.
СИСТЕМНИЙ П1ДХ1Д ТА КЛАСИФ1КАЦ1Я ЕВОЛЮЦ1ОНУЮЧИХ СИСТЕМ
Погромська Ганна Сергивна
кандидат педагог1чних наук, доцент кафедри прикладно'1 математики та тформацшних комп 'ютерних технологш,
Микола'1'вський нацюнальний унгверситет 1мет В. О. Сухомлинського,
Махровська Наталя Анатоливна
кандидат ф1зико-математичних наук, доцент кафедри прикладное математики та iнформацшних комп 'ютерних
технологш, Микола'1'вський нацiональний ymiверситет iменi В. О. Сухомлинського
СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД И КЛА ССИФИКАЦИЯ ЭВОЛЮЦИОНИР УЮЩИХ СИСТЕМ
Погромская Анна Сергеевна, кандидат педагогических наук, доцент кафедры прикладной математики и информационных компьютерных технологий, Николаевский национальный университет имени В. А. Сухомлинского, Махровская Наталья Анатольевна, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры прикладной математики и информационных компьютерных технологий, Николаевский национальный университет имени В. А. Сухомлин-ского
A SYSTEMATIC APPROACH AND CLASSIFICATION OF EVOLVING SYSTEMS
Pogromska Н. S., PhD, assistant professor of the department of applied mathematics and information and computer technology
The Mykolaiv V. O. Sukhomlinsky National University
Makhrovska N. A., PhD, assistant professor of the department of applied mathematics and information and computer technology, The Mykolaiv V. O. Sukhomlinsky National University АНОТАЦ1Я
В статтi проведено аналiз базових теорш та моделей складних тформацшних систем. Видiленi основнi кате-горИ' роботи: тформащя, кшьюсть iнформацiï, мiра iнформацiï, ентротя. Придтено увагу методологiчнiй основi системного niдходу. Розглянута класифжащя систем, що еволюцiонують, за зростанням ступеня складностi механезму переробки тформаци.
Ключовi слова: тформащя, ентротя, складна система, еволюцiя, мiра iнформацiï, синергетика, метасистема. АННОТАЦИЯ
В статье выполнен анализ базовых теорий и моделей сложных информационных систем. Выделены основные категории работы: информация, количество информации, объем информации, энтропии и методологические основы системного подхода. Рассмотрена классификация эволюционирующих систем по возрастанию степени сложности механизма переработки информации.
Ключевые слова: информация, энтропия, сложная система, эволюция, объем информации, синергетика, метасистема.
SUMMARY
This article gives an analysis of the basic theories and models of complex information systems. The basic categories of work: information, the amount of information, the volume of information entropy and methodological basis of the system approach. The classification of evolving systems of increasing complexity of information processing mechanism..
Keywords: information, entropy, complex system, the evolution, the volume of information, synergy, metasystem.
Важливою особливютю управлшня сучасних складних систем е внутршня структура зв'язшв в процеа функцюнування в залежносп ввд зовшшшх впливiв. Головною умовою оптимального управлшня е здатнють си-стеми до змши моделi даних в системi управлшня. Особливютю саме систем управлшня е орiентацiя на роботу зi складними системами без учасп людини. Осшльки одшею iз задач е накопичення, структуризащя та використання
даних та ïx зв'язшв для прийняття ршень, то одшею з го-ловних складових системи е база знань з шформашею про зовшшш впливи та стани в1ртуальних об'екпв.
Метою статп е анал1з методологи системного подходу та розгляд класифшацп систем, як еволюцюнують.
Класифшащя - це подш сукупносп об'екпв на класи за деякими найбшьш ютотним ознаками.
Класифшащя - це тшьки модель реальносп, тому до не! треба так i ставитися, не вимагаючи вiд не! абсолютно! повноти. Ще необх1дно щдкреслити вiдноснiсть будь-яких класифiкацiй.
Сама класифшащя виступае як iнструмент системного анатзу. З Г! допомогою структуруеться об'ект (проблема) дослщження, а побудована класифiкацiя е мо-деллю цього об'екта.
Повно! класифшацп систем в даний час немае, бшьше того, не сформован1 остаточно и принципи. Рiзнi автори пропонують рiзнi принципи класифiкацiГ, а подiб-ним по сутi iнодi дають рiзнi назви.
В роботi було узагальнено матерiали зарубiжних, вiтчизняних та росшських науковцiв в таких галузях як синергетика, теорiя iнформацii, теорiя систем, теорiя кате-горiй, еволюцшне моделювання, теорiя управлiння, кон-цептуальне моделювання тощо. Проведенi науковi до-слвдження заснованi на роботах В.1.Аршинова, Д.1.Ба-тищева, А.М.Бершадського, Л.С.Берштейна, Ф.Варели, Ю.М.Горського, Ю.А.Данилова, Г.К.Зипфа, Б.К.Лебедева, В.В. Мандельброта, Г.Нiколiса. Г.С.Поспелова, А.Г.Фшогеева, В.Н.Фролова, Г.Хакена, Л.А.Цимбала та ш
Розглянемо концепцш моделювання шформаць йного простору з точки зору вдеологи синергетики та са-моорганiзацii нелшшних динамiчних систем. Базовi мо-дет, поняття, правила поведiнки складних систем, методи Гх дослiдження пропонуе нелшшна динамiка, синергетика. Синергетика - це наука про процеси самооргашзацп в нелiнiйних дисипативних системах довшьно! природи. Синергетичний пiдхiд базуеться на понятп самоор-ганiзацii, пов'язаному з процесом видiлення параметрiв порядку, що дозволяе нелiнiйне середовище, яке володiе неск1нченою к1льк1стю ступенiв свободи, описати ди-намiчною системою з кшцевою к1льк1стю змiнних. Проблема управлшня тут полягае в тому, щоб серед множини змiнних видiлити ключовi параметри для рiшення задач управлшня.
В складних системах для ршення задач управлшня важлива семантика сигналу управлшня, яка вщобра-жаеться шформацшними символами. Малi iнформацiйнi сигнали, яш дшть на системи в точках Гх бiфуркацil, мо-жуть призвести до значних наслiдкiв. Для вщкритих систем актуальним е дослщження двоГстого характеру Гх по-ведшки: з точки зору динамiки, коли дом^ючу роль вiдiграе енергiя, та з точки зору шформацшних процеав, як1 в них протiкають. Актуальним е дослщження сумгсно! взаемоди енерги, речовини та iнформацii в нелшшних системах в умовах нестшкосп бiфуркацil.
Основними категорiями роботи е: шформащя, шль-к1сть iнформацii, мiра iнформацii, ентротя. 1снуе безлiч трактувань термiну iнформацiя i кожне з них вiрно в контекст ввдповщноГ' теорii i певною мiрою спiввiдноситься з iншими теорiями. Так як в процес обмiну шформащею вiдбуваеться еволюцiйний розвиток, актуалiзацiя знань, як результат цшеспрямовано! дiяльностi людини, то шфор-мацiя являе собою знання, що використовуеться для ево-люцii системи i Гг взаемодш iз зовнiшнiм середовищем. За допомогою потошв iнформацii система здiйснюе взаемодш з зовшшшм середовищем, управляе iншою системою, середовищем або управляеться ззовнi. Класифiкацiя iнформацii можлива за рядом ознак. Ввдзначимо деяш з них [12]:
1. По вщношенню до вiртуального середовища (вхвдна, вих1дна, внутрiшня).
2. По ввдношенню до концевого результату проблеми (вихщна, промiжна, результуюча).
3. За змшою при актуалiзацii (постiйна, змiнна, змшана).
4. За стадiями використання (первинна, вторинна).
5. За повнотою (надлишкова, достатня, недостатня).
6. По вщношенню до мети (синтаксична, семантична, прагматична).
7. По ввдношенню до елементiв системи (статична, динашчна).
8. По вщношенню до структури системи (структурна, ввдносна).
9. По вiдношенню до управлшня системою (керуюча, радна, перетворююча, змшана).
10. По вiдношенню до територп, територiально (федеральна, регiональна, мюцева, змiшана).
11. За доступом (загальнодоступна, конфiденцiйна, змiшана).
12. За предметною областю, за характером викори-стання (статистична, комерцшна, нормативна, довь дкова, наукова, навчальна, методична, змiшана).
13. За фшософським аспектом (свiтоглядна, естетична, релiгiйна, наукова, побутова, техшчна, економiчна, технологiчна).
До властивостей шформаци ввдносяться: повнота, актуальшсть, яснiсть, адекватнiсть, точнiсть, коректнiсть, можливють шгерпретацп, зрозумiлiсть, достовiрнiсть, значущiсть, масовють, кодованiсть, економiчнiсть, сти-слiсть, компактшсть, захищенiсть, завадостiйкiсть, до-ступнiсть, цшшсть.
Кiлькiсть шформаци - це числова величина, що ха-рактеризуе шформацш за рiзноманiтнiстю, складнiстю, структурованiстю, визначенютю i ймовiрнiстю станiв системи, що ввдображаеться. Для оцiнки шлькосл шформаци слугуе мiра шформаци, тобто безперервна не-ввд'емна функщя, визначена на множинi подiй i яка е адитивною. До основних мiр вiдносяться: мiра Хартлi, мiра Шенона, термодинамiчна мiра, енергоiнформацiйна мiра.
Вiдкрита iнформацiйна система еволюцiонуе так, що, починаючи зi стану найбшьшо! ентропii, прагне стра-леподiбно до нових зв'язшв та ввдношень, до оргашзова-ностi та порядку в системi в процесi взаемоввдношень з середовищем та перебудовою структури з метою зменшення ентропи. Властивють критично! точки е нелiнiйним ме-ханiзмом управлiння. Фазовi переходи ввддшяють етапи еволюцiйного розвитку системи. В робот [12] визначенi основнi положення теорii iнформацiйних динамiчних про-цеав (шформацшно! синергетики):
1. Розвиток системи визначаеться метою та ресурсами системи.
2. При прагненш до мети система сприймае вхвдну ш-формацiю, яка використовуеться для змши структури та внутрюистемно! шформаци.
3. Змiна внутрiсистемноi шформаци здшснюеться так, щоб зменшувалася ентротя в системi.
4. Будь-як1 змши внутрюистемно! iнформацii здш-снюють вплив на вихвдну iнформацiю системи.
5. Процес актуалiзацii iнформацii структуруе зовш-шне середовище.
Iнформацiя розвиваеться вслвд за розвитком системи. Новi форми, принципи, тдсистеми, взаемозв'язки та вiдношення викликають змiни в iнформацii, и змюп, формах отримання, переробки та передавання. Завдяки потокам шформаци система здiйснюе взаемодш з оточу-ючим середовищем.
Методологiчною основою системного тдходу е теор1я i практика моделювання складних систем [2, 9].
Класична теорiя систем [11] побудована на таких переду-мовах: юнування, множина об'eктiв, еднють, достатнiсть. Основою теорп е уявлення про будь-який об'ект навко-лишньо! дiйсностi як про систему. 1снуе безлiч визначень систем, аналiз яких виходить за рамки нашого до-слодження. Наведемо як приклад одне з них. Система - це композищя первинних елеменпв множини [М] (об'екпв), побудована на множинi вщношень {R} i множинi обме-жень {2}, яш подiляються для множини тдстав {А} з унiверсуму и. При цьому множини {А}, i { 2 } можуть бути порожнiми або мютити неск1нчене число еле-ментiв. 1снуе три пiдходи до побудови систем, яш ро-зрiзняються способами штерпретацп водносин мiж класами [10]:
1. У першому пiдходi будь-який клас е когнiтивна подсистема, застосування яко! е предметом спець ального ршення. Вiдношення мiж пiдсистемами едине i визначае, з чого подсистема складаеться, ку-ди входить.
2. У другому пiдходi апрiорi приймаеться, що кожна з подсистем мае певний онтологiчний статус, а вщно-шення мiж ними впорядковують !х за принципом юторично! еволюцп.
3. Третiй пiдхiд заснований на тому, що юнуе базовий теоретико-системний клас - вщкрита система, а вс iншi е або И абстрактними аспектами, або И формами в спещальних середовищах.
В рамках першого пiдходу була висунута iдея побудови теори метасистем як вiдношення м1ж теор1ями систем рiзних класiв. Подання водношення, як метатеори, вiдображено в [8], у виглядi лiнiйного порядку вщ статич-них до трансцендентних систем в [5], у виглядi алгебри в [10]. У вщповщносп до класично! теори складнiсть вклю-чае в себе складнiсть складу системи i складнiсть ор-гашзаци системи, а також iндивiдуальнi характеристики. Складнють складу включае:
1. Субстратну складнiсть або рiзноманiття компонента i рiвнiв.
2. Параметричну складнють або рiзноманiття власти-востей компоненпв, властивостей i функцiй на ви-ходi системи, зв'язк1в i вщношень системи.
3. Динамiчну складнiсть або рiзноманiття станiв, стадiй, фаз, етатв i рiвнiв еволюцiйного розвитку. Складнють оргашзацп системи включае:
1. Рiзноманiття зв'язк1в i вiдношень мiж рiвнями оргашзацп; подсистемами всерединi рiвнiв; компонентами подсистем.
2. Рiзноманiття в законах, що визначають складнють статичного будови, структур, програм функцю-нування та поведiнки, еволюцiйного розвитку.
У статп рiвнi еволюци визначаються вiдповiдно з класифiкацiею К. Боулдшга за зростанням ступеня склад-носп механiзму переробки шформацп наступним чином:
1. Рiвень статично1 структури.
2. Рiвень просто1 динамОчно1 системи з апрюрно зада-ними операщями.
3. Юбернетичний рiвень системи з керованими циклами зворотного зв'язку. Тут шформацшш потоки вже можуть робити ютотний вплив.
4. Рiвень самоводтворювано1 структури. На цьому рiвнi вже можна визначити власне ставлення системи до вхвдно1 шформацп.
5. Генетично-громадський рiвень системи. На даному рiвнi виникае специфiчна форма реакцп на входну iнформацiю, пов'язана з певними ступенями при-стосовностi до зовшшшх впливiв.
6. Рiвень «тварини». На даному рiвнi поведiнка системи не е простою реакщею на вплив, а визна-чаеться структурою знання - паттерном.
7. Рiвень «людини». Проявляеться властивiсть влас-ного знання i мови.
8. Сощально-сусшльний рiвень. Виявляеться праг-нення до оргашзацп.
9. Рiвень трансцендентних метасистем. Твердження: переход вiд рiвня до рiвня характери-
зуеться еволюцшним процесом безперервного шдви-щення значимосп шформацп в мiру зростання ор-гашзацшно1 та поведшково1 складностi систем. Переходи м1ж iерархiчними рiвнями, яш звуться метасистемними переходами або кризами, за властивостями аналопчш фа-зовим синергетичним переходам в точках бОфуркацп. Майбутнi стани системи в момент переходу рОвной-мовiрнi, а причиною вибору траектори еволюцп можуть служити випадковi зовнiшнi фактори [4].
Кризу [3] можна розглядати як об'еднання тдси-
5 . . _
стем 1 нижнього рiвня з появою механiзму управлiння С об'еднаними подсистемами. В результатi формуеться си. С + А. 5,.
стема нового рiвня 1 1, яка може бути вклю-
чена як подсистема в наступний метасистемний переход. При цьому водбуваеться шльшсне накопичення потен-
шалу еволюцшного розвитку [6, 7] в подсистемах 1 перед метасистемним переходом. Поняття метасистемного переходу вщповщае уявленню про еволюцш систем. В ре-
зультато клонування системи 1 можливе виникнення
множини систем: { , 52 , ..., 5 п }, яш можуть бути мо-дифжоваш за рахунок випадкових мутацш. Метасистем-
ний переход { 51} ^ 5 складшший, шж клонування. Вш являе собою яшсний стрибок з нижнього рОвня Оерархи на верхнш. Пюля такого переходу виникають не просто мо-дифжоваш клони, а додатковО можливосп розвитку систем .
Адаптивна стшшсть системи залежить вод рОзно-маштносп елеменпв. Нелшшною стшшстю володшть системи, в яких юнуе баланс м1ж рОзномаштнютю О одно-машгаютю [1]. Таю системи подвищено1 стшкосп, називають ядрами О зустрОчаються в реальних системах, на водмшу вОд менш стшких систем, що називаються пери-ферОею.
Таким чином, шформащя розвиваеться вслод за ро-звитком системи. НовО форми, принципи, подсистеми, взаемозв'язки та водношення викликають змши в шформацп, И змюп, формах отримання, переробки та переда-вання. Завдяки потокам шформацп система здшснюе взаемодш з оточуючим середовищем. При цьому для об'екпв шформацшна система, структура, притаманним е дво1стий характер модельного подання.
Тому перспективи розвитку шформацшних техно-логш - штелектуалОзацпя, створення еволюцюнуючи систем, що самонавчаються та самоводтворюються.
Сьогодш ми все часпше спостерпаемо як разом або кожний окремо реалОзуються наступш шдходи по проек-туванню, впровадженню О розвитку складних систем: 1. АдаптивнО системи, що самонавчаються налашто-вуються на виршення тих або шших задач за рахунок врахування апрюрно1 0нформац01 та шформацп, що поступае в систему в процеа И експлуатац01. Можна вважати, що подОбш системи розвиваються
на основi досв^ 1х експлуатацп i що засвоення цього досвiду е одним з технолопчних етапiв ство-рення таких систем.
2. Еволюцiонуючi вiдкритi системи дуже великого масштабу, як1 не спроектоваш якою-небудь однiею групою розробнишв i розвиваються не за якимось планом, створеному кимось заранi. Ц системи створюють як би шформацшне середовище загаль-ного доступу, в розвиток яко! можуть вносити свш вклад розробники i навiть користувач^ незалежно вiд !х мiсцезнаходження.
Отже, перспектива шформацшних систем в ство-реннi технологiй !х створення, розвитку i керування ними з урахуванням досвiду експлуатацп, часто без попередньо розробленого плану i в цьому процесi може приймати участь будь-хто i будь-що. Так1 системи е складними вiдкритими розподiленими адаптивними еволюцюную-чими системами.
Необхiднiсть поеднання формальних методiв та ме-тодiв якiсного аналiзу i покладена в основу бiльшостi моделей i методик системного подходу. При формуваннi таких моделей змшюеться звичне уявлення про модел^ характерне для математичного моделювання та приклад-но! математики. Змiнюеться уявлення i про доказ адекват-ностi таких моделей.
Основну конструктивну iдею моделювання при вiдображеннi об'екта класом еволюцюнуючи систем можна сформулювати наступним чином: накопичуючи ш-формацiю про об'ект, фжсуючи при цьому всi новi компо-ненти та зв'язки i застосовуючи 1х можна отримувати воображения посл1довних станiв системи, що розви-ваеться, поступово створюючи все бшьш адекватну модель реального або створюваного об'екта, що вивчаеться. При цьому шформащя може надходити ввд фахiвцiв рiз-них галузей знань i накопичуватися в часi в мiру и виник-нення (в процесi пiзнання об'екта).
Лдекватнiсть модел1 також доводиться як би послвдовно (по мiрi И формування) шляхом оцiнки пра-вильностi вiдображення в кожнiй наступнш моделi компо-нентiв i зв'язшв, необх1дних для досягнення поставлених цшей.
Список лiтератури
1. Горский Ю.М. Гомеостатика: модели, свойства, патологии / Ю.М. Горский. - Новосибирск: Наука, 1990. - 124 с.
2. Кейслер Г. Теория моделей / Г. Кейслер, Ч. Ч. Чэн. - М.: Наука, 1977. - 204 с.
3. Клир Дж. Системология. Автоматизация решения системных задач / Дж. Клир. - М.: Радио и связь, 1990. - 544 с
4. Колесников А.А. Основы теории синергетического управления / А.А. Колесников. - М.: Фирма «Испо-Сервис», 2000
5. Колесников Л.А. Основы теории системного подхода / Л.А. Колесников. - Киев: Наукова думка, 1988. - 174 с
6. Курейчик В.В. Гомеостатические, синергетические и эволюционные принципы поиска решений / В.В. Курейчик // Известия ТРТУ. - 2000. - №» 2. - С. 337338.
7. Курейчик В.М. Эволюционные, синергетические и гомеостатические стратегии. Состояние и; перспективы / В.М. Курейчик, В.В. Курейчик // Новости искусственного интеллекта. - 2000. - № 3. - С. 22-92.
8. Ладенко И.С. Методология и методы организации интеллектуальных систем / И.С. Ладенко. - Новосибирск: ИИФФ СО АН СССР, 1987. - 66 с.
9. Моисеев Н.И. Математические задачи системного анализа / Н.И. Моисеев. - М.: Наука, 1981.
10. Садовский В.Н. Основания общей теории систем / В.Н. Садовский. - М.: Наука, 1974. - 279 с.
11. Урманцев Ю.А. Общая теория систем: состояние, приложения и перспективы развития / Ю.А. Урман-цев // Система, симметрия, гармония. - М.: Мысль, 1988.
12. Финогеев А.Г. Моделирование и исследование си-стемно-синергетических процессов в информационных средах: Монография / А.Г. Финогеев. -Пенза: Изд-во ПГУ, 2003. - 223 с.
РОЗРОБКА МЕТОДУ 1ДЕНТИФ1КАЦ11, АНАЛ1ЗУ СТЕЙКХОЛДЕР1В БУД1ВЕЛЬНО-ЕНЕРГЕТИЧНИХ ТА МОДЕЛ1 П1ДВИЩЕННЯ ЯКОСТ1 ОТРИМАННЯ IX ВИМОГ
Бабаев В.М.
доктор наук з державного управлтня, професор, професор кафедри управлтня проектами в м1ському господарств11 будгвництв! Харювський нацгональний унгверситет мгського господарства ¡мет О.М. Бекетова
Сухонос М.К.
доктор техтчних наук, доцент, професор кафедри управлтня проектами в мюькому господарств11 будгвництв!
Харювський нацюнальний унгверситет мгського господарства 1меш О.М. Бекетова
Бтецький 1.В.
асистент кафедри управлтня проектами в м1ському господарств11 будгвництв! Харювський нацгональний
унгверситет мгського господарства 1меш О.М. Бекетова
РАЗРАБОТКА МЕТОДА ИДЕНТИФИКАЦИИ, АНАЛИЗА СТЕЙКХОЛДЕРОВ СТРОИТЕЛЬНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПРОЕКТОВ И МОДЕЛИ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ПОЛУЧЕНИЯ ИХ ТРЕБОВАНИЙ
Бабаев В.Н., доктор наук по государственному управлению, профессор, профессор кафедры управления проектами в городском хозяйстве и строительстве Харьковский национальный университет городского хозяйства имени А.Н. Бекетова
Сухонос М.К., доктор технических наук, доцент, профессор кафедры управления проектами в городском хозяйстве и строительстве Харьковский национальный университет городского хозяйства имени А.Н. Бекетова Белецкий И.В., ассистент кафедры управления проектами в городском хозяйстве и строительстве Харьковский национальный университет городского хозяйства имени А.Н. Бекетова
