Пример. (закончить таблицу дома)

Пример.

Все следующие объекты можно рассматривать как системы: кристалл как система атомов, живой организм как система клеток, компьютер, коллектив класса, Вселенная как система звезд и планет…

Согласно общей теории систем любой реальный объект (предмет, явление, событие) можно рассматривать как систему. В то же время любую систему можно рассматривать как самостоятельный объект.

Пример.

«Пойду, поработаю на компьютере», «Компьютер – не игрушка» - компьютер как объект;

«Основными устройствами компьютера являются процессор, память, системная шина, устройства ввода-вывода», «Компьютер – совокупность аппаратного и программного обеспечения» - компьютер как система.

Пример.

Объекты, в которых отражен системный характер: система отсчета, система охлаждения двигателя, банковская система, система социального обеспечения, операционная система ЭВМ, система безопасности, файловая система компьютера…

Чтобы кокой-то объект можно было рассматривать как систему, необходимо прежде всего уметь выделять в нем основные составляющие его элементы и взаимосвязи между ними. Причем, связи могут иметь различную природу: физическую, химическую, биологическую, социальную…

Элемент системы – составная часть системы, объект, выполняющий определенные функции в системе в рамках данной задачи.

Пример. (закончить таблицу дома)

Название объекта- системы	Основные элементы	Основные взаимосвязи
Солнечная система	Солнце и планеты	Гравитационные взаимодействия
Промышленное предприятие	Цеха, отделы	Материальные, финансовые и информационные потоки между цехами и отделами
Система линейных уравнений
Операционная система

Таким образом:

Структура системы –внутренняя организация системы, способ взаимосвязи, взаимодействия элементов системы.

Структуризация– выделение в системе элементов и связей между элементами, т. е. определение как элементы соотносятся друг с другом.

Отличительной особенностью системы является наличие у нее таких качеств или функций, которые не свойственны не одному ее элементу, не одной ее подсистеме, взятым в отдельности - эмерджентность

Подсистема– совокупность элементов части системы, цель которой подчинена цели системы в целом

Системы можно сравнивать между собой. Параметры, по которым оценивается система, выбираются в зависимости от цели сравнения. Оценки могут быть количественными и качественными.

Процесс – изменение параметров системы. (результат процесса). Упорядоченная последовательность состояний системы, т. е. изменение того или иного параметра с течением времени.

Виды систем: (дома: привести примеры)

v материальные и информационные (абстрактные);

v естественные и искусственные (конструктивные);

v простые и сложные;

v неорганические и органические;

v статичные и динамичные;

v детерминированные (вполне определенные) и стохастические (вероятностные);

v замкнутые и открытые;

v стационарные и нестационарные;

v стабильные и нестабильные;

v устойчивые и изменяющиеся;

v развивающиеся и деградирующие.

Системным подходом называется научный метод изучения действительности, при котором любой объект исследования рассматривается как система, при этом учитываются его существенные связи с внешней средой.

2.Всякое описание системы носит модельный характер, т. е , отражает ограниченное число ее свойств. Главный вопрос при построении модели системы - какие ее характеристики являются существенными с точки зрения целей использования будущей модели?

Модель «черного ящика»

В простейшем случае бывает достаточно иметь представление о взаимодействии системы с внешней средой, не вдаваясь в подробности ее внутреннего устройства. Например, при использовании сложной бытовой техники вам совсем не обязательно знать ее устройство.

Достаточно знать, как ею пользоваться, т. е. какие управляющие действия можно с ней производить (что на входе) и какие результаты вы будете при этом получать (что на выходе). Все эти сведения содержатся в инструкции для пользователя. Такое описание системы называется моделью «черного ящика» (рис. 1.).

Вход системы - это воздействие на систему со стороны внешней среды, а выход - это воздействие, оказываемое системой на окружающую среду. В такой модели внутреннее устройство системы скрыто. Поэтому ее и называют «черным ящиком».

Модель состава

Как отмечалось выше, результатом анализа системы является определение ее состава. Если описание системы ограничить перечислением ее частей, то мы получим мод ель состава. Например, модель состава системы «Университет» представлена на рис.2

Каждая из отмеченных на рис.2 составляющих системы «Университет» является подсистемой со своим составом. Поэтому для этих подсистем также можно построить свои модели состава.

Разумеется, такой модели недостаточно для того, чтобы понять, как функционирует университет. И все-таки она дает более подробное представление об университете, чем модель «черного ящика».

Структурная модель систем

Структурную модель системы еще называют структурной схемой. На структурной схеме отражается состав системы и ее внутренние связи. Для отображения структурной схемы системы используются графы.

Граф состоит из вершин, обозначающих элементы системы, и ребер - линий, обозначающих связи (отношения) между элементами системы. Знакомая многим схема скоростного транспорта Москвы (рис.3) является примером графа. Вершинами здесь являются станции метро, а ребрами - линии движения поездов.

Такая схема позволяет пассажиру метро определить маршрут своего перемещения между любыми станциями. Схема метро отражает его радиально-кольцевую структуру.

Связь между двумя станциями метро, соединенными линией движения, является двунаправленной, поскольку поезда могут двигаться в обе стороны.

Такие графы называются неориентированными. Если же связь между двумя элементами системы действует только в одну сторону, то на графе она отображается направленной стрелкой. Такой граф называется ориентированным. Направленные линии связи на графе называются дугами.

На практике часто встречаются системы с иерархической структурой, граф которых называется деревом (рис.4).

Дерево - это ориентированный граф , хотя при его изображении не всегда рисуются стрелки. Обычно вершины дерева располагаются по уровням сверху вниз. Дуги направлены от верхних вершин к нижним. Каждая вершина может быть связана с одной вершиной верхнего уровня (исходной) и множеством вершин нижнего уровня (порожденными). Такая связь называется «один ко многим". Единственная вершина самого верхнего уровня называется корнем дерева. Вершины самого нижнего уровня, у которых нет порожденных вершин, называются листьями дерева. Дерево является связным графом. Это значит , что между любыми двумя вершинами имеется хотя бы один путь, связывающий их между собой. В дереве отсутствуют петли - замкнутые траектории связей. Поэтому маршрут перемещения по дереву между любыми двумя вершинами всегда является единственным.

Структура организации файловой системы во внешней памяти компьютера является иерархической. Вершинами графа, отображающего файловую структуру, являются папки и файлы. Дуги отражают отношения вхождения одних вершин в другие. Дерево имеет многоуровневую структуру. Папка самого верхнего уровня называется корнем дерева. Конечные вершины такого дерева (листья) - это файлы и пустые папки.

3.В наше время никого не удивишь тем, что для получения справочной информации люди используют компьютеры. Вам, возможно, приходилось посещать торговые центры, где продавцы с помощью компьютера узнают о наличии нужного товара. В некоторых центрах доступ к справочным компьютерам (их называют терминалами) предоставляется посетителям. В железнодорожных или авиационных кассах кассиры используют компьютер для выяснения вопроса о наличии нужного вам билета. В гостиницах компьютер помогает узнать о наличии свободных номеров, а также забронировать вам номер на нужную дату. Все перечисленные примеры относятся к одной и той же области использования компьютерных технологий, которая называется информационными системами.

Информационная система (ИС) – совокупность содержащейся в базах данных информации, а также информационных технологий и технических средств, обеспечивающих обработку информации. Всякая ИС имеет определенную сферу применения.

Широкое распространение информационных систем начинается с ЭВМ (электронных вычислительных машин) третьего поколения. Именно тогда на компьютерах стали использоваться в качестве устройства внешней памяти накопители на магнитных дисках. Магнитные диски являются устройствами прямого доступа в отличие от магнитных лент, которые применялись и на машинах первых двух поколений. Благодаря прямому доступу данные на дисках обрабатываются быстрее, чем на лентах. Другой важной особенностью машин третьего поколения стала возможность многопользовательского режима работы на ЭВМ, когда к одной машине одновременно получают доступ множество пользователей через персональные терминалы - устройства для ввода и вывода информации (клавиатура и монитор). Поддержку многопользовательского режима работы обеспечивали операционные системы.

Мощный толчок распространению информационных систем придало развитие сетевых технологий. В рамках одного предприятия, учреждения работают ИС на базе корпоративной сети. При этом вся информация может быть сосредоточена на одном узле , а также возможен вариант , когда разные части общедоступных данных хранятся на разных узлах сети.

Наиболее крупные информационные системы работают на базе глобальных компьютерных сетей.

Основой информационной системы является база данных.

4. Предметная область – часть реального мира, представляющая интерес для данного использования.

Для описания может быть использован и естественный язык, но его применение имеет много недостатков, основными их которых являются громоздкость описания и неоднозначность трактовки. Поэтому обычно для этих целей используют искусственные формализованные языковые средства, которые и позволяют построить модель предметной области.

Под инфологической моделью – понимают описание предметной области, выполненное с использованием специальных языковых средств, не зависящих от используемых в дальнейшем программных средств.

Инфологическая модель строится в независимости от типа, используемого СУБД.

сновным требованием к ИЛМ, вытекающим из ее назначения, является требование адекватного отображения предметной области. В связи с этим язык для представления ИЛМ должен обладать достаточными выразительными возможностями для отображения явлений, имеющих место в предметной области.

ИЛМ должна быть непротиворечивой. Она является единым интегрированным описанием предметной области и отражает взгляды и потребности всех пользователей системы. Не должна допускаться неоднозначная трактовка модели.

Центральное место в инфологической модели отводится описанию объектов предметной области и связи между ними. (ER-модель).

Основными понятиями ER-модели являются сущность, связь и атрибут.

Сущность – это реальный или представляемый объект, информация о котором должна сохраняться и быть доступной.

Каждая сущность должна обладать определенными свойствами-называемыми атрибутами. Связь - является логическим отношением между сущностями.

Под атрибутом будем понимать логически неделимый элемент структуры информации, характеризуемый множеством атомарных значений. Каждый атрибут идентифицируется именем.

Домашнее задание:

1. Составить краткий конспект.

2. Просмотреть презентацию и дополнить конспект.

3. Просмотреть интернет-ссылки:

https://shareslide.ru/informatika/prezentatsiya-po-informatike-11-klass-sistemnyy

Обратная связь с преподавателем: kulikovskaya.tanya@yandex.ru

⇐ Предыдущая 12