Основные принципы управления интегрированными автоматизированными системами

 

С точки зрения управления ИАС относятся к большим системам. В каталогах компании, в технической документации проектов ИАС различных научно-производственных фирм приводятся такие принципы как иерархичность, модульность, открытость и симбиозность и др. Пояснение перечисленных принципов приведены в таблице 8.

Таблица 8

Принцип системного подхода	Следствие
№ п/п	Наименование	Формулировка	№ п/п	Формулировка
1.	Принцип целеобусловленности	Цель первична. Для ее реализации (достижения) должна формироваться надлежащим образом совокупность технических (аппаратных) средств и обслуживающих их людей, образующих систему	1.	Система может быть создана, если ей задана цель.
2.	Система может существовать, если она содержит механизм достижения цели, количественно характеризующий в каждый момент времени степень соответствия поведения системы заданной цели.
3.	Отклонения от достижения цели системой должны быть количественно измеримы.
2.	Принцип относительности (иерархичности)	Одна и та же совокупность модулей может рассматриваться как самостоятельная система, так и как часть (подсистема) другой, большой системы, в которую она входит. В свою очередь, эта же совокупность модулей может рассматриваться как большая система по отношению к частям (подсистемам), которые входят в нее.	1.	Система должна представляться в иерархической форме с выделением подсистем и их уровней управления.
2.	Иерархия целей. Для каждой системы (подсистемы) цель функционирования задает система верхнего уровня.
3.	Иерархия времени. Системы нижнего уровня являются более «быстрыми» по отношению к системам верхнего уровня, которые характеризуются более «медленным» характером протекания процессов.
4.	Иерархия показателей качества. Количественные отклонения от достижения целей функционирования системы верхнего уровня и систем нижнего уровня должны быть совместимыми (согласованными).
3.	Принцип управляемости	Система должна быть управляемой, т.е. способной изменять собственные (естественные) движения с помощью управляющих воздействий.	1.	Структура управляемой системы должна описываться в виде иерархии управляемых контуров.
2.	В управляемой системе должен присутствовать механизм управления в виде управляющей и управляемой частей с прямыми и обратными связями.
4.	Принцип наблюдаемости (измеримости)	Любая система, а именно параметры ее движения (развития) должны быть количественно оценены с помощью измерителей информации, которые должны давать полную информацию о текущем состоянии системы, характеризующим всю предысторию влияния задающих и возмущающих воздействий на систему.	1.	Информационная полнота для количественной оценки отклонения от достижения цели функционирования.
2.	Точность выбранных измерителей определяет точность работы системы в целом.
3.	Иерархия точностных свойств. Устройства для измерения параметров системы должны быть информационно совместимы.
5.	Принцип связанности	Система, выделенная для самостоятельного исследования, должна быть управляемой по отношению к системе верхнего уровня и управляющей по отношению к системе нижнего уровня, и наблюдаемой по отношению к системе верхнего уровня. Иерархия управляемости и наблюдаемости.	1.	В системе, выделенной для самостоятельного исследования.
	должен присутствовать механизм связанности в виде совокупности трех частей: системы верхнего уровня, исследуемой системы, и системы нижнего уровня.
2.	Управляемая система должна иметь внешние критерии на входе и на выходе, характеризующие степень соответствия ее поведения задаче управления. Критерии на входе задает система верхнего уровня, критерии на выходе формирует данная (исследуемая) система. Иерархия критериев качества функционирования системы.
6.	Принцип моделируемости	Управляемая система должна содержать в своей структуре модель прогнозирования во времени состояний для выбора наилучшего поведения, обеспечивающего достижения заданной цели управления при минимальных затратах ресурсов.	1.	В управляемой системе должен присутствовать механизм моделирования в виде математической модели, обеспечивающей выработку рекомендаций для оптимизации достижения заданной цели управления.
2.	В исследуемой системе должен существовать минимальный набор переменных (состояний), которые включают всю предысторию функционирования системы и позволяют при условии знания внешних воздействий предсказать (спрогнозировать) будущее поведение системы.
7.	Принцип симбиозности	Управляемые системы должны стоиться с применением таких концепций, которые позволяют естественно включать человека как звено системы управления	1.	В управляемой системе должен присутствовать механизм корреляции в виде дополнительных контуров, обеспечивающего в основных контурах информационных параметров влиянием управляющих воздействий элементов естественного и искусственного интеллекта.
2.	Главенствующая роль человека управляемой системе обеспечивается механизмом общения элементом естественного и искусственного интеллекта в виде специализированного операционного диалогового интерфейса.
8.	Принцип оперативности	Изменения поведения (движения) управляемой системы под влиянием различных воздействий должны происходить своевременно, т.е. в реальном масштабе времени	1.	В управляемой систем должен присутствовать механизм регулирования работы в реальном масштабе времени в виде контроля организующей системы.
9.	Принцип модульности	Управляемая система должна строится основываясь на модульном принципе аппаратной, технологической и информационной совместимости всех модулей, входящих в систему.	1.	В управляемой системе отдельные модули должны быть совместимыми. Исполнительные информационные, технологические, транспортные и складские модули должны проектироваться на основе использования совместимости информационных параметров.
10.	Принцип открытости	Управляемая система должна быть развивающейся на основе принципа открытости, которая позволяет аккумулировать новые модули с целью повышения качества функционирования системы и ее адаптации к новым условиям и целям.	1.	Управляемая система должна быть развивающейся, что предусмотрено включением новых модулей, технологий в функционирование системы. Свойство открытости должно быть присуще всем уровням системы – от самого верхнего уровня до самого нижнего.

 

Приведенные в таблице принципы системного подхода можно рассматривать, как наиболее общие методологические требования к построению интегрированных автоматизированных систем управления.

Вопросы для самопроверки по теме 1.2:

1.Какой принцип даёт возможность раздельного конфигурирования структуры ИАС?

2.Какой принцип позволяет иметь доступ с любого автоматизированного рабочего места к регламентируемой информации, имеющейся в системе?

3. При реализации какого принципа система, выделенная для самостоятельного исследования является управляемой по отношению к системе верхнего уровня и управляющей по отношению к системе нижнего уровня?

4. Каков порядок периода обновления данных на верхнем и нижнем иерархических уровнях интегрированной системы управления?

5. Сформулируйте понятие принципа оперативности.

6. Что дает применение принципа симбиозности при разработке ИАС?