ЛЕКЦИЯ 5-6. Курс: Проектирование систем: Структурный подход Каф. Коммуникационные сети и системы, Факультет радиотехники и кибернетики Московский физико-технический. - презентация

1 ЛЕКЦИЯ 5-6. Курс: Проектирование систем: Структурный подход Каф. Коммуникационные сети и системы, Факультет радиотехники и кибернетики Московский физико-технический институт (университет) / Марк Ш. ЛЕВИН Ин-т проблем передачи информации, РАН Сент. 11, 2004 ПЛАН: 1.Информационная технология и ее свойства 2.Организационно-технические системы. Участие человека (в системе, в проектировании) 3.Схемы проектирования (последовательный процессs, каскадная схема). Близкие схемы при обработке информации 4.Основные проблемы проектирования (проектирование, пере-проектирование, много-стадийное проектирование, оценивание, поиск узких мест, модели эволюции / развития систем)

2 Информационная технология: структура Исслед. Произв. Тестиров. Рынок Использов./Техобслуж. Утилизация ОБОРУДОВАНИЕ *VLSI *компьютеры *коммуникации ПРОГРАММЫ *опер. системы *DBMSs *коммун. пакеты МАТ. /АЛГОРИТМЫ *модели *алгоритмы ИНФОРМАЦИЯ *данные *знания ОРГ. ЧАСТЬ *специалисты *пользователи *чел.-маш. интерфейс *групповая работа ПРИКЛ. СИСТЕМЫ *MISs *DSSs & ESs *etc.

3 Обработка (как конвейер) Обработка материалов (машины, персонал) Исходные материалы Выход: продукты (товары) Обработка информации (машины, персонал) Данные, знания Выход: данные, знания, решения

4 Сравнение: обработка материалов & обработка информации СТАДИИ Технология обработки древесины Информационная технология Источник исходных материалов Исходные материалы Транспортирование Производство: *машины *персонал Выход Хранение Пользователи Лес Древесина Автомобили, поезда Машины Инженеры, рабочие Доски и др. Склады Строительные фирмы, Частные лица 1.Книги, газеты 2.Базы данных / знаний 3.Люди 1.Данные 2.Знания Коммуникационные системы Компьютеры, программы, коммуникации 1.Специалисты 2.Пользователи 1.Данные 2.Знания 3.Решения 1.Базы данных 2.Базы знаний 1.Государство 2.Фирмы 3.Университеты и др. 4.Исследовательские организации 5.Частные лица

5 Особенности информационной технологии 1.Различные источники: *статистика, книги, базы данных *специалисты, население 2.Сохранение исходной информации и возможность повторной обработки 3.Возможность параллельной обработки 4.Возможность использования различных методов 5.Возможность накапливать результаты обработки 6.Высокая экологичность 7.Высокие требования к персоналу 8.Уникальная роль человека 9.Высокие требования к представлению информации (визуализация) 10.Интеграция: *точные науки *техника *психология *обучение * искусство (телевидение, кино) 11.Широкий круг пользователей: *наука *промышленность *управление, экономика *образование *искусство *частная жизнь

6 Морфологическая схема специалиста Уровень специалиста по Ж.Пиаже (J. Piaget) A.До-объектный B.Конкретные C.Абстрактные /до-операционный (0..5) объекты/операции(5…11) объекты/операции(11…) Системная часть /область Прикладная задача Модель Алгоритм Программы Оборудование Другое

7 Последовательная схема проектирования (J.R. Dixon) 1.ОТКРЫТИЕ (генерация проектных решений) 2.ОЦЕНИВАНИЕ, ИНЖЕНЕРНЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ (стоимость, устойчивость, эффективность, производительность и др.) 3.ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЙ (выбор) ПРОЕКТНЫЕ РЕШЕНИЯ ТРЕБОВАНИЯ (государство, рынок)

8 Каскадная схема проектирования ТРЕБОВАНИЯ (государство, рынок) СИСТЕМА (главный конструктор) Подсистема (проектировщик подсистемы) Компонент (проектировщик компонента системы) ПРОЦЕСС (Сверху-Вниз) разбиение: *системы *требований... ПРОЦЕСС (Снизу- Вверх): *генерация *оценивание *выбор *синтез System architect Coordinator Local specialist Роли по Brooks

9 Уровни творчества (по Г. Альтшуллеру) УРОВЕНЬ 1.Использование известного объекта (продукта, технологии, решения и др.) УРОВЕНЬ 2. Поиск и выбор лучшего объекта из некоторого исходного набора УРОВЕНЬ 3. Улучшение (модификация) существующего объекта УРОВЕНЬ 4. Проектирование нового объекта УРОВЕНЬ 5. Проектирование системы объектов

10 и ллюстрация «творческого уровня» для процесса обработки информации Обработка информации Вход Выход: данные, знания, решения Алгоритм Обработка информации Вход Выход: данные, знания, решения Библиотека алгоритмов: *алгоритм 1 *алгоритм 2 *алгоритм 3... *алгоритм N ПРОЦЕСС: *выбор алгоритма *использование ПРОЦЕСС: *использование УРОВЕНЬ 1 УРОВЕНЬ 2

11 и ллюстрация «творческого уровня» для процесса обработки информации Обработка информации Вход Выход: данные, знания, решения Модифицированный алгоритм Обработка информации Вход Выход: данные, знания,, решения Новый спроектированный алгоритм ПРОЦЕСС: *выбор *проектирование нового алгоритма *использование ПРОЦЕСС: *выбор *модификация *использование УРОВЕНЬ 3 УРОВЕНЬ 4

12 и ллюстрация «творческого уровня» для процесса обработки информации Обработка информации Вход Выход: данные, знания, решения Новая алгоритмическая система(библиотека алгоритмов и др.), ПРОЦЕСС: *проектирование новой системы алгоритмов *использование УРОВЕНЬ 5

13 Задачи проектирования («технологически е » проблемы) 1.Проектирование 2.Пере-проектирование (улучшение) 3.Многостадийное проектирование 4.Оценивание 5.Поиск «узких мест» 6.Моделирование эволюции / развития (& прогнозирование)