Навигация
Формализованные методы исследования систем управления
48614
знаков
0
таблиц
4
изображения
1.2 Формализованные методы исследования систем управления
1.2.1 Параметрический метод
Понятие физического противоречия занимает центральное место в концепции параметрического метода. Сущностью метода является выявление и устранение физических противоречий, присущих исходной системе. Под физическим противоречием понимаются взаимоисключающие требования, предъявляемые к элементу системы. Они состоят в том, что один из характеризующих его параметров должен иметь два разных значения. При этом параметр элемента системы называется узловым параметром, а характеризуемый им элемент — узловым элементом.
Применение метода возможно в двух вариантах: эвристический (с "ручным" алгоритмом решения поисковых задач) и направленный (с применением машинных алгоритмов). Все элементы базы эвристического варианта параметрического метода описываются только по одному признаку — ''удовлетворять требования физического противоречия". А признак "выполнять функцию..." определяется пользователем в результате анализа производных систем на предмет однофункциональности с исходной системой (рис.1).
Рисунок 1 - Блок-схема параметрического метода
1.2.2 Морфологический метод и его модификации
Суть метода заключается в следующем. В совершенствуемой системе выделяют несколько характеристик структурных или функциональных морфологических признаков. Каждый признак может характеризовать какой-то параметр пли характеристику системы, от которых зависят решение проблемы и достижение основной цели.
По каждому выделенному морфологическому признаку составляют список его различных конкретных вариантов, альтернатив. Признаки с их альтернативами можно располагать в форме таблицы, называемой морфологическим ящиком, что позволяет лучше представить себе поисковое поле.
Трудности применения морфологического анализа заключаются в том, что не существует какого-либо действительно практического и универсального метода оценки эффективности того или иного варианта решения.
К модификациям морфологического метода относятся:
• метод организующих понятий;
• метод "матриц открытия";
• метод десятичных матриц поиска:
• метод семикратного поиска.
Метод организующих понятий включает:
1) установление организующих понятий и определение их отличительных признаков;
2) классификацию организующих понятий по степени их важности;
3) проведение наглядных сопоставлений организующих понятий с их отличительными признаками и разработку на этой основе руководящего материала для возможных решений, соответствующих выбранным ограничениям;
4) оценку признаков в отношении их соответствия специальным требованиям задачи;
5) комбинацию признаков различных организующих понятий в решения.
Каждая комбинация отличительных признаков (по одному от каждого организующего понятия) дает один вариант решения. Для облегчения поиска рациональных комбинаций предлагаются приемы, аналогичные приемам составления морфологических матриц.
Метод "матриц открытия". Суть метода заключается в построении таблицы, в которой пересекаются два ряда характеристик. Если в морфологическом анализе все выбранные характеристики относятся к строению объекта, то в этом методе часть из них может касаться, например, условий потребления, производства, эксплуатации и т.д. Сам метод не дает законченных решений, но создает возможность для ассоциаций, постановки новых проблем.
Метод десятичных матриц поиска. Данный метод включает поиск новых технических решений на основе анализа результатов систематического применения десяти эвристических приемов к каждому из десяти показателей технической системы.
В качестве основных выделены следующие десять групп показателем технической системы:
геометрические (длина, ширина, высота, площадь и т.д.);
физико-механические (вес, прочность, эластичность и др.);
энергетические (вид энергии, КПД и др.);
конструкционно-технологические;
надежность и долговечность;
эксплуатационные (производительность, точность, стабильность параметров и др.);
экономические (себестоимость, трудовые затраты, потери и др.);
степень стандартизации и унификации;
удобство обслуживания и безопасность (шум, вибрации, освещенность, температура и др.);
художественно-конструкторские (гармоничность, масштабность).
Для преобразования основных показателей используют десять групп эвристических приемов:
неология — перенос в данную отрасль техники новых для нее значений основных показателей технических объектов;
адаптация — приспособление известных процессов, конструкций, форм, материалов и их свойств к данным конкретным условиям;
мультипликация — умножение, увеличение основных показателей;
дифференциация — связана с дифференциацией показателей (дробление, разделение, очистка и т.д.);
интеграция — связана с интеграцией показателей (сложение, соединение, смешивание, сближение и т.д.);
инверсия — изменение порядка на противоположный, обращение, выворачивание и т.д.;
импульсация — связана с импульсивными изменениями показателей технических объектов;
динамизация — связана с динамикой, изменением во времени веса, температуры, размеров, цвета и других показателей технических объектов;
аналогия — отыскание и использование сходства, подобия в каком-либо отношении показателей данного технического объекта и известных объектов;
идеализация — приближение показателей технического объекта к идеальным.
Такая классификация позволяет построить десятичную матрицу поиска, в строках которой записаны основные изменяемые показатели, характеристика технического объекта, а в столбцах — основные группы эвристических приемов (матрица 10 х 10). Каждая ее ячейка соответствует определенному изменению какого-либо из основных параметров объекта и готовых технических решений еще не содержит, но способствует возникновению ассоциации, активизирует поиск идеи решения.
Метод семикратного поиска. Особенностью метода является деление всех стадий и элементов процесса поиска решений на семь частей, что связано со способностями человеческого мозга воспринимать и эффективно перерабатывать информацию в названных пропорциях.
Стратегия поиска состоит из анализа проблемной ситуации и общественных потребностей, анализа функций аналогов и прототипа, постановки задачи, генерирования идей и выбора эвристических средств, конкретизации идей, оценки вариантов и выбора оптимального, упрощения, развития и реализации решения. Тактическая часть — многочисленные приемы, применяемые на разных стадиях решения. Среди них используется прием "семи ключевых слов" и таблицы, аналогичные десятичным матрицам поиска, но размером 7x7.
Похожие работы
... управления значительно повышается, если они сочетаются с имитационным моделированием с помощью компьютера и проигрыванием вариантов поведения объекта. II. ОБЩЕНАУЧНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ 1. Основные общенаучные методы исследования систем управления Современная наука имеет обширный и богатый арсенал методов исследования. Но успех исследования в значительной мере зависит от ...
... при температуре 40—45 °С. В процессе фильтрации кусочек соты несколько раз переворачивают для более полного стекания воды. Каждую пробу исследуют отдельно. 3. Органолептический метод исследования Органолептическое исследование — оценка качества продукции с помощью органов чувств: обоняния, вкуса, осязания, зрения. Это исследование позволяет произвести предварительную оценку данного продукта. ...
... эффективные методы окрашивания. Однако чтобы разобраться в молекулярных основах клеточной организации, необходим детальный биохимический анализ. К сожалению, биохимические методы предполагают использование значительного количества клеток и в процессе исследования клетки разрушаются. Если в качестве образца для биохимического анализа использовать кусочек ткани, то после разрушения будет получена ...
... приходит, с карты начинается и картой кончается». «Карта... способствует выявлению географических закономерностей». «Карта является как бы вторым языком географии...». По К.А. Салищеву, картографический метод исследования заключается в использовании разнообразных карт для описания, анализа и познания явлений, для получения новых знаний и характеристик, изучения процессов развития, установления ...
0 комментариев