Математика Графика Дизайн История Кибернетика На главную

Теоретическая кибернетика

Введение

Мы начинаем изучение нового курса, связанного с уже известным вам понятием “система” и “большая система”. Это могут быть крупные энергетические комплексы, строительные компании, народно-хозяйственные объекты, отрасли промышленности, популяции, живой организм, вычислительный процесс, информационная система и т.д.

Этот курс является составной частью направления, называемого теоретической кибернетикой, или теоретической информатикой. Это математическая дисциплина. Она использует методы математики для построения и изучения моделей обработки, передачи и использования информации. Поскольку информация по своей природе дискретна, то и использует она результаты дискретной математики. Это формальные грамматики, графы, множества, сети и т.д. Сама теоретическая информатика распадается на ряд самостоятельных дисциплин.

Во-первых, это дисциплины, опирающиеся на математическую логику (теория алгоритмов, теория параллельных вычислений, теория автоматов, теория сетей Петри).

Во-вторых, вычислительная математика и вычислительная геометрия. Они направлены на создание методов компьютерных вычислений.

Большие системы

Математическая модель - приближенное описание какого-либо класса явлений внешнего мира, выраженное с помощью математической символики.

Основные виды моделирования систем

Аналоговое моделирование Существенное место при мысленном наглядном моделировании занимает макетирование. Мысленный макет может применяться в случаях, когда протекающие в реальном объекте процессы не поддаются физическому моделированию, либо может предшествовать проведению других видов моделирования.

Аналитическая модель

Комбинированное моделирование Метод имитационного моделирования позволяет решать задачи анализа больших систем, включая задачи оценки вариантов структуры системы, эффективности различных алгоритмов управления системой, влияния изменения различных параметров системы и др.

Сложные системы

Структура системы ситуационного управления Для реальных ОУ положение несколько сложнее. Как правило, решения, принимаемые в некоторый момент времени, оказываются лишь частью общего многошагового решения (программы управляющих воздействий во времени). Например, передавая команду на борт самолета, авиадиспетчер передает туда же целую последовательность команд, конкретный вид которых зависит и от той команды, которую он выбрал вначале, и действий, совершенных после этого экипажем самолета.

В-третьих, науки, изучающие непосредственно саму информацию: теория информации, теория кодирования. Особую значимость эти науки приобретают с развитием новых средств связи и необходимостью обеспечения защиты информации. Обеспечение информационной безопасности является важной государственной задачей. 

Вместо реальных объектов в компьютерах используются их модели - формальные системы, с помощью которых можно исследовать объекты и принимать управляющие воздействия. Системный анализ- наука, которая изучает структуру реальных объектов и дает способы их формализованного описания. Частью системного анализа является общая теория систем. Специальные приемы воспроизведения процессов, протекающих в реальных объектах, создаются в дисциплине имитационное моделирование. Весьма широкий класс моделей передачи и переработки информации изучает теория массового обслуживания.

Последний класс дисциплин, входящих в теоретическую информатику, ориентирован на использование информации для принятия решений в самых различных ситуациях, встречающихся в окружающем нас мире. Это курсы Теория принятия решений, теория игр, исследование операций.


Машиностроительное черчение, математика. Примеры решений контрольных и курсовых заданий