Что называется системой каковы ее свойства в информатике
Понятие системы, ее основные свойства
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ.
В современной научно-технической литературе дается множество определений понятию «система». Наиболее полное определение звучит следующим образом:
Система – совокупность элементов, связанных между собой и с внешней средой упорядоченным образом, выбранных с определенной целью и выполняющих заданную функцию, направленную на получение конкретного полезного результата. Это определение требует дополнительного пояснения:
В соответствии с этим определением практически каждый экономический объект можно рассматривать как систему, стремящуюся в своем функционировании к достижению определенной цели. В качестве примера можно назвать систему образования, энергетическую, транспортную, производственную систему и т.д.
Для системы характерны следующие основные свойства:
Сложность системы зависит от множества входящих в нее компонентов, их взаимодействия, а также от сложности внешних и внутренних связей.
Делимость системы означает, что в зависимости от точки зрения на нее она может быть разделена на подсистемы, каждая из которых выполняет свою функцию.
Целостность системы означает, что множество подсистем функционирует с единой общей целью.
Многообразие элементов означает, что в систему могут быть объединены элементы различной природы. Например, производственная система может состоять из таких элементов, как сырье, готовая продукция, средства производства, финансовые, трудовые ресурсы и т.д.
Структурированность системы означает наличие определенных связей между элементами, распределение элементов по уровням иерархии.
Для того чтобы система выполняла заданную функцию и при этом достигала требуемого результата, необходимо ею управлять. Для управления сложными системами существуют системы управления. Важнейшими функциями этих систем являются:
Рисунок. – Схема системы управления с обратной связью.
Управление связано с обменом информацией между компонентами системы, а также системы с внешней средой. В процессе управления получают сведения о состоянии системы в каждый момент времени, о достижении (или не достижении) заданной цели с тем, чтобы воздействовать на систему и обеспечить выполнение управленческих решений.
Таким образом, любой системе управления экономическим объектом соответствует своя информационная система, называемая экономической информационной системой.
Экономический объект– это объект управления, представляющий собой совокупность взаимодействующих, относительно автономных систем, выполняющих множество преобразований экономической информации.
Экономическая информация – совокупность сведений экономического характера, которые можно подвергать обработке в процессах планирования, учета, анализа, контроля на всех уровнях управления экономическим объектом.
Экономическая информация обладает рядом особенностей по сравнению с общей массой информации:
1. в основной своей массе она имеет дискретную форму представления; выражается в цифровом или алфавитно-цифровом виде;
2. отражается на материальных носителях (документах, магнитных лентах и дисках);
3. ее большие объемы обрабатываются в установленных временных пределах, зависящих от конкретных функций, чаще всего циклическая регулярная обработка;
4. исходная информация, возникающая в одном месте, находит свое отражение в различных функциях управления и в связи с этим подвергается различной обработке несколько раз, что требует многократной перегруппировки данных;
5. объемы исходной информации достигают больших размеров при относительно малом числе операций ее обработки;
6. исходные данные и результаты расчета, а иногда и промежуточные результаты подлежат длительному хранению.
Исходя из особенностей экономической информации она характеризуется следующими свойствами:
Таким образом, можно дать следующее определение экономической информационной системы.
ЭИС – совокупность внутренних и внешних информационных потоков экономического объекта, методов, средств, специалистов, участвующих в процессах обработки экономической информации и принятия управленческих решений.
Информационная система является системой информационного обслуживания работников управленческих служб и выполняет технологические функции по накоплению, хранению, передаче и обработке информации. Она формируется в соответствии с регламентом, принятым на конкретном экономическом объекте, оказывает помощь в реализации целей и задач, стоящих перед ним.
Для повышения эффективности систем управления экономическими объектами используются новейшие технические, технологические и программные средства. Следует заметить, что ЭИС можно реализовать и без использования вышеупомянутых средств, но отдача от такой системы будет значительно ниже. Если же применять такие средства, то следует говорить об автоматизированной экономической информационной системе (АЭИС).
АЭИС – совокупность информации, экономико-математических методов и моделей, технических, технологических и программных средств и специалистов, предназначенная для обработки экономической информации и принятия управленческих решений.
Создание АЭИС способствует повышению эффективности экономического объекта и обеспечивает повышение качества управления.
Что называется системой каковы ее свойства в информатике
Понятие системы, так же как и понятие информации, относится к числу фундаментальных научных понятий. Так же как и для информации, для системы нет единственного общепринятого определения. В то же время это понятие часто используется нами в бытовой речи, употребляется в научной терминологии. Вот ряд примеров употребления понятия системы: система образования, транспортная система, система связи, Солнечная система, нервная система, Периодическая система химических элементов, система счисления, операционная система, информационная система.
Обобщая все приведенные выше примеры, дадим следующее определение.
Система — это совокупность материальных или информационных объектов, обладающая определенной целостностью.
Состав системы — это совокупность входящих в нее частей (элементов). Рассматривая компьютер как систему, можно выделить следующие составляющие его части: процессор, память, устройства ввода, устройства вывода. Но, в свою очередь, процессор тоже является системой, в состав которой входят: арифметико-логическое устройство (АЛУ), устройство управления, регистры, кэш-память. Поскольку процессор входит в состав компьютера, подчеркивая его собственную системность, процессор следует назвать подсистемой компьютера.
Таким образом, подсистема — это система, входящая в состав другой, более крупной системы.
В свою очередь АЛУ процессора тоже является системой. В его состав входят сумматоры, полусумматоры и другие элементы. Следовательно, АЛУ — это подсистема процессора. Таким путем можно продолжать углубляться дальше. Отсюда следует вывод: всякая система представляет собой иерархию составляю щих ее подсистем (рис. 1.1).
Внешняя система по отношению к данной является средой ее существования. Средой существования Земли является Солнечная система; средой существования Солнечной системы является Галактика и т. д. Всякая система относительно обособлена от среды своего существования. Это значит, что, с одной стороны, ее можно выделить из среды (рассмотреть отдельно), но, с другой стороны, она постоянно связана со своей средой.
Всякая система обладает свойством целостности, поскольку она существует в совокупности своих частей и выполняет свою отдельную функцию в среде своего существования.
Связи (отношения) в системе. Части системы всегда связаны между собой, находятся в определенных отношениях. Виды этих связей могут быть самыми разными. В естественных и технических системах они носят материальный характер. Например, планеты Солнечной системы связаны силами гравитации; детали автомобиля связаны между собой болтами, сваркой, шестеренками; части энергетической системы связаны линиями электропередач.
Из приведенных примеров следует, что системный эффект обеспечивается не только наличием нужного состава частей системы, но и существованием необходимых связей между ними.
Структурой системы называется совокупность связей, существующих между частями системы. Наглядным примером отображения структуры системы являются схемы электрических цепей. Элементы электрического устройства соединяются между собой двумя способами: последовательным и параллельным соединением. От способа соединения зависит свойство всей цепи. Например, если три проводника, имеющие сопротивления Rl, R2, R3, соединить последовательно, то общее сопротивление цепи будет равно Rl + R2 + R3. А если их соединить параллельно, то со-противление цепи будет равно: (Rl·R2·R3)/(Rl·R2 + R1·R3 + + R2·R3). Первое сопротивление больше второго. Поэтому, например, при пропускании электрического тока в первой цепи будет выделяться больше тепла, чем во второй.
В науке существует много примеров, когда для понимания свойств каких-то систем требовалось понять их структуру. Например, открытие немецким химиком Ф. Кекуле структуры молекулы бензола (бензольного кольца) помогло понять химические свойства этого органического вещества. Свойства атома стали лучше понятны физикам после того, как Эрнест Резерфорд открыл «планетарную» структуру атома, а Нильс Бор сформулировал свои знаменитые постулаты.
Обобщая всё сказанное о системах, сформулируем следующее определение.
Системным подходом называется научный метод изучения действительности, при котором любой объект исследования рассматривается как система, при этом учитываются его существенные связи с внешней средой
Что такое система
Урок 1. Информатика 11 класс ФГОС
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Что такое система»
На данном уроке мы познакомимся с такими понятиями как анализ, синтез, системный анализ. Вспомним модель «чёрного ящика» и модель состава.
Система – это целостная и взаимосвязанная совокупность частей, существующая в некоторой среде и обладающая определённым назначением, подчинённая некоторой цели.
Человеческое общество развивается благодаря открытиям, исследованиям, экспериментам и любая система подлежит изучению.
Исследование системы включает в себя два этапа: анализ и синтез.
Анализ системы – это выделение её частей с целью прояснения состава системы.
Как нам уже известно, любая система состоит из подсистем. В свою очередь, любая подсистема состоит так же из нескольких подсистем. Таким образом, мы может разделить систему на самые мелкие объекты.
Возникает вопрос: а нужно ли нам это?
На первом этапе необходимо проанализировать систему для определения её состава и цели исследования. Целью исследования системы является получение её модели. Модель – это новый упрощённый объект, который отражает существенные особенности реального объекта, процесса или явления.
Соответственно с помощью модели мы можем получить необходимые нам результаты исследований. Например, узнать, как будет лететь самолёт при большой нагрузке багажом.
Далее необходимо выделить в системе связи между её частями. Например: основные компоненты велосипеда (рама, руль, колеса, педали, сиденье) зависят друг от друга. Качество данной системы – возможность ездить на велосипеде. Ни одна составная часть не обладает этим свойством. Но в свою очередь если собрать их вместе, связать их в одно целое, то появляется такое качество, как возможность ездить на велосипеде.
Состояние и поведение системы в той или иной ситуации можно понять и изучить только при наличии её состава и структуры.
Это был первый этап исследования системы.
Синтез – это мысленное или реальное соединение частей в единое целое. В результате данного этапа создаётся представление о системе, объясняется механизм системного эффекта.
Вывод: системный анализ – это исследование реальных объектов и явлений с точки зрения системного подхода, состоящее из этапов анализа и синтеза.
Любое описание системы отражает ограниченное число её свойств. Это зависит от того, с какой целью мы делаем описание, какие именно качества системы нам нужны.
На этом уроке мы познакомимся с моделью «чёрного ящика».
Есть такое понятие «Система как «чёрный ящик». Оно употребляется в том случае, если человек не знает, как устроена та или иная система «внутри» или эта система не представляет для него интереса. Часто достаточно знать, какие действия можно производить с системой, и какие результаты при этом можно получить.
Вход системы – это воздействие на систему со стороны внешней среды, а выход – это воздействие, которое оказывает система на окружающую среду.
Мы можем понимать, например, что объект на компьютере можно открыть двойным нажатием левой кнопкой мыши на нём. Входом будет нажатие клавиши мыши, а выходом – открытие документа. Но мы не знаем, как это происходит в системном блоке, сам процесс нам не понятен. В таких случаях и применяется понятие «система как «чёрный ящик».
Представить систему как «чёрный ящик» – значит указать её входы и выходы, а также зависимость между ними.
Если описать компьютер как «чёрный ящик», учитывая только входы и выходы системы, то получится, что входом системы являются данные программы, а выходом – итоговая информация.
Вывод: модель «чёрного ящика» представляет систему на уровне описания связей её входов и выходов.
Но в то же время, при решении вопросов, которые касаются внутреннего устройства системы, мы не можем ограничиться лишь моделью «чёрного ящика». Можно сказать, что данные, которые мы получаем при рассмотрении модели «чёрного ящика» по большей части являются лишь внешними свойствами системы.
Поэтому приходится обращаться к модели состава. Модель состава – это своеобразный список элементов системы. В данной системе не рассматриваются связи между её элементами.
Разберёмся более подробно на модели состава школы.
Любая школа состоит из администрации, учителей, учеников, учебных классов и родителей. На данной схеме мы видим пять составляющих нашей системы. Каждая из них является подсистемой со своим составом. Для этих подсистем можно также построить свои схемы состава. Например, учеников можно разделить по параллелям с первых по одиннадцатые классы. Или же учителей можно разделить на начальную и старшую школы.
Очевидно, что такой модели будет мало, если мы захотим разобраться, как функционирует школа. Но с другой стороны, она даёт более подробное представление, чем модель «чёрного ящика».
Сегодня мы узнали, что такое системный анализ, познакомились с такими моделями как модель «чёрного ящика» и модель «состава».
Урок на тему «Системы. Свойства систем»
Цель: знакомство учащихся с понятием «система», классификацией систем и их свойствами.
Организационная форма урока: рассказ-беседа с последующим выполнением практической работы на компьютере.
Тип урока: урок объяснения нового материала.
Новые термины: система, подсистема, структура, системный подход, системный эффект.
Структура урока (1-й час)
1. Организационный момент
Приветствие учителя. Проверка готовности учащихся к уроку, организация внимания.
2. Актуализация знаний учащихся
Для актуализации знаний учащихся и подготовки их для восприятия нового материала учитель предлагает ответить на следующие вопросы:
3. Объяснение нового материала
Изложение нового материала ведётся параллельно с показом на экране презентации по этой теме (содержание слайдов приведено в приложении).
Необходимо сначала подвести учеников к выводу, что состояние любого сложного объекта определяется не только его признаками, но и состоянием его отдельных объектов-частей. Например, велосипед хорошо ездит, если все его части (руль, рама, колёса, цепь, седло, тормоз и др.) установлены и работают правильно (Приложение 1, слайды 1, 2).
Такой подход к описанию сложного объекта, при котором не просто называют его составные части, но рассматривают их взаимодействие и взаимовлияние, принято называть системным подходом (слайд 3) (в этот момент учитель напоминает о необходимости записывать главные мысли, определения, схемы в рабочую тетрадь).
Следует обратить внимание учащихся на то, что с понятием «система» они неоднократно встречались на уроках по различным предметам, в средствах информации, в повседневной жизни. Примеры: Солнечная система, периодическая система химических элементов Менделеева, ЕСКД (Единая Система Конструкторской Документации), система счисления, городские системы жизнеобеспечения, театральная «система Станиславского» и другие.
В информатике под системой понимается любой объект, состоящий из множества взаимосвязанных частей и существующий как единое целое (записать в рабочую тетрадь, далее – р.т.!). Учитель разбирает пример из презентации (слайд 4), учащиеся приводят свои примеры систем.
Далее даётся классификация систем с обсуждением приведённых примеров (слайды 5, 6, 7, 8, 9). Схему классификации учащиеся записывают в рабочую тетрадь.
Учащиеся, естественно, вспоминают те системы, с которыми они встречались при изучении информатики (операционная система, файловая система, компьютер как система и др.).
Все системы делятся также на естественные, природные (существующие в природе) и искусственные, технические (созданные человеком)(записать в р.т.!)
Каждая система обладает следующими свойствами (слайд 10):
Учитель подробно разбирает каждое из этих свойств.
Для всякой искусственной системы можно определить цель её создания человеком: автомобиль – перевозка людей и грузов, сборочный конвейер – сборка автомобилей или других изделий. Этой целью и определяется функция системы. Учащиеся приводят примеры систем и называют их функции.
В. Состав системы. Подсистемы.
Состав системы – это множество входящих в неё частей (в р.т.!). Состав описывают с помощью схемы состава. В состав системы может входить другая система. Первую называют надсистемой, вторую – подсистемой. В качестве примера сначала можно разобрать с учащимися состав смешанной системы «школа» (слайд 11). Тут же уместно задать вопрос: могла ли схема состава системы «школа» выглядеть по-другому? Как?
Затем учитель вместе с классом рассматривает в качестве системы объект непосредственного изучения – персональный компьютер (слайд 12). Его можно рассматривать как систему, состоящую из подсистем «аппаратное обеспечение», «программное обеспечение», «информационные ресурсы» (рис. 3).
Можно ли эти три подсистемы назвать простыми элементами компьютера? Нет, так как каждая из этих частей – тоже система, состоящая из множества взаимосвязанных частей. При этом подсистема аппаратного обеспечения выступает в качестве надсистемы для устройств ввода, обработки, хранения и вывода информации. Аналогично проводится анализ состава подсистем программного обеспечения и информационных ресурсов. В свою очередь каждая из составных частей – также сложная система. Углубляться в подробности устройства компьютера можно и дальше. У учащихся обязательно возникнет вопрос: является ли системой какая-либо неразборная деталь компьютера, например, гайка? Однозначного ответа на такой вопрос нет. С точки зрения устройства компьютера гайка – простая деталь. Но с точки зрения строения вещества, из которого сделана гайка, это не так. Вещество состоит из молекул, молекулы – из атомов, атомы – из ядра и электронов.
Вывод: нет абсолютно простых объектов, любой реальный объект бесконечно сложен. Степень подробности описания состава объекта зависит от его назначения (в р.т.!).
С. Структура системы.
Всякая система определяется не только своим составом, но также порядком и способом объединения своих отдельных частей в единое целое. Таким образом, возникает понятие структуры системы.
Структура – это совокупность связей между элементами системы. Или: структура – внутренняя организация системы (в р.т.!).
Далее учитель вместе с учащимися приводит простые примеры:
Далее учитель просит учеников прокомментировать изображения на слайдах 13 и 14. Слайд13 показывает состав и различную структуру воды и льда, слайд 14 – состав и структуру алмаза и графита.
На этом объяснение нового материала на первом уроке заканчивается.
4. Проверка усвоенного на уроке материала, закрепление знаний.
Чтобы проверить, насколько чётко учащиеся поняли и усвоили изложенный материал, учитель задаёт несколько вопросов по теме урока (слайд 15).
Учитель подводит итоги урока, отмечает наиболее успешных учащихся, делает необходимые замечания. Так как работа будет продолжена на следующем уроке, учитель заранее предупреждает о самостоятельной практической работе и просит подумать учащихся о своих примерах систем (оценки за работу учитель выставляет в конце 2-го часа урока, тогда же даётся домашнее задание).
Структура урока (2-й час)
1. Организационный момент.
Приветствие учителя, организация внимания учащихся. Учитель объявляет план работы на этот урок.
2. Игра «Эстафета вопросов».
Чтобы сконцентрировать мысли учеников на изучаемом материале, учитель проводит короткую (на 8 мин.) игру-разминку «Эстафета вопросов». Первый вопрос по теме задаёт учащимся сам учитель. Тот, кто отвечает на поставленный вопрос, сразу после ответа задаёт свой вопрос следующему ученику, и т.д. Такой игровой момент сразу выявляет, кто из учащихся и насколько внимательно работал на первом уроке.
3. Продолжение объяснения нового материала.
Учитель обращается к учащимся: мы с вами рассмотрели такие свойства системы, как функция системы, её состав и структуру, наличие подсистем и надсистем. Главное же свойство любой системы – возникновение системного эффекта.
Возникновение системного эффекта заключается в том, что при объединении элементов в систему у системы появляются новые качества, которыми не обладал ни один из элементов в отдельности (в р.т.!).
Например, отдельные детали велосипеда не способны к езде. Но при правильном соединении они создают систему «велосипед», которая приобрела новое качество – способность к езде (слайд 16).
Учитель предлагает объяснить явление системного эффекта на примере такой системы, как «библиотека» (слайд 17).
После того, как класс разобрался с теоретическими аспектами новой темы, учитель переходит к практической части занятия.
4. Практическая часть занятия.
Для повторения и закрепления изученных понятий учащимся предлагается выполнить практическую работу на компьютере. Задание для работы написано заранее на классной доске: «С помощью текстового процессора Microsoft Word 2003 создать текстовый документ, в котором привести свой пример системы, нарисовать схему её состава и описать основные свойства. При наличии времени вставить подходящий рисунок. Время выполнения задания – 17 мин.».
Поскольку наибольшую трудность для учеников может представить выполнение схемы состава системы, можно на экране высветить соответствующий слайд презентации.
Учащиеся работают за компьютерами. Учитель при необходимости консультирует и оказывает помощь более слабым учащимся, проверяет работы сильных учеников.
5. Итоги урока, домашнее задание.
Итак, подводит итог учитель, мы рассмотрели сегодня такое фундаментальное понятие информатики, как «система», и основные свойства систем. О взаимодействии систем с окружающей средой мы будем говорить на следующих уроках.
Оценки за урок выставляются с учётом выполнения практической работы. Учитель отмечает лучшие работы, комментирует урок, объявляет оценки, поясняет домашнее задание.