Построение информационной модели процесса
Информационная модель процесса является дальнейшей конкретизацией (уточнением, развертыванием) графической модели процессов, показанной на рис.5.1. В ней раскрывается содержание входов, выходов, управления и ресурсов, которые обычно представляют собой не одно, а множество (вектор) значений. Информационная модель строится в последовательности, показанной на схеме рис.5.2.:
1.Поименовать процесс-à2.Идентифицировать выходные потоки и потребителей их.-->3. Идентифицировать входные потоки и поставщиков.-->4. Идентифицировать управляющие воздействия и ресурсыà5. Назначить хозяина процесса
Рис.5.2. Этапы разработки информационной модели процесса
Определение и описание функциональной системы
Определение функций системы
Важнейшим понятием в системном анализе является понятие функции системы. Единого общепринятого определения функции нет. Анализ понятий функций, используемых в литературе, позволяет сгруппировать их по двум категориям:
1. включает определения, в которых функция идентифицируется с понятием «назначения объекта»;
2. ориентирована на рассмотрение функции как «зависимости».
Мы будем применять понятие функции, тяготеющее к первой категории – «назначение».
Функция – это проявление свойств системы (объекта) в виде действия или состояния.
В таблице 6.1. приведены примеры функций, выполненных различными объектами и процессами.
Табл.6.1
| Объект (процесс) | Выполняемая функция |
| Экскаватор | Зачерпывать, транспортировать от забоя до отвала и выгружать грунт |
| Лампа | Освещать окружающий объект |
| Трансформатор | Изменять величину напряжения переменного тока |
| Сварка (склеивание) | Неразъемно соединять элементы |
| Упаковка | Предохранять продукцию при транспортировке и хранении |
Классификация функций системы
Рассмотрим классификацию функций на примере технических систем.
1)По области проявления
1.1)внешние
а)по роли удовлетворенности потребителей
-главные
-второстепенные
б)по содержанию
-потребительско-эксплуатационные
-эстетические
-эргономические
-эксплуатационные
1.2)внутренние
а)по роли в рабочем процессе
-основные
-вспомогательные
2.по степени полезности
-полезные
-ейтральные
-вредные
3.По характеру проявления
-номинальные
-действительные
-потенциальные
4.По степени формализации
-слабо формализованные
-сильноф
-Очень сильно ф
Описание функций
Различается качественное (словесное) и формализованное (математическое) описание функций. При проектировании системы стремятся к формализованному описанию. Формализованное описание функций обладает следующими преимуществами:
1. обеспечивается четкое определение самой функции;
2. устраняются потери важной информации при формулировании функций;
3. создается возможность автоматизации (компьютеризации) функционального анализа и синтеза системы, ускоряется процесс их проектирования.
Рассмотрим форму представления функций в порядке повышения степени их формализованного анализа.
3.1.Описание функции в слабо формализованном виде.
Такое описание представляет собой описание потребности в системе
F = P = (D, G, H, C) (6.1), где
Р – потребность в системе общепринятое и краткое описание на естественном языке назначения системы или цели ее существования;
D – действие, производимое системой и приводящее к желаемому результату, т.е. удовлетворению потребности;
G – описание объекта или предмета обработки, на которое направлено действие;
Н – описание особых условий и ограничений, при которых выполняется действие;
С – описание желаемых целей, к которым приводит (должно приводить) функционирование системы.
Возможно применение неполных образованных из формулы 6.1. описаний:
F = (D, G, H) (6.2)
F = (D, G) (6.3)
F = (D, H) (6.4)
Примеры описания функций (потребностей) приведены в табл. 6.2.
Словесное описание D, G и H приводит к неоднозначному пониманию функции разными специалистами, что затрудняет использование формулы (6.1) при автоматизации, поэтому предпочтительнее более формализованное описание функций.
3.2.Описание функций в более формализованном виде
Для более формализованного описания D, G и H в формуле (6.1) используются специальные словари, классификаторы, специальная терминология, установленная в данной предметной области. Например, в табл. 6.3. приведено такое описание двух виброзащитных систем (удалена компонента G – объект, на который направлено действие).
Табл.6.3
| Наименование системы | D (действие) | H (условия) |
| Виброзащитная система 1 | виброизоляция | В диапазоне частот 0,5-100 Гц твердых объектов массой до 100кг |
| Виброзащитная система 2 | виброизоляция | В диапазоне частот 0,5-10 Гц продольных колебаний твердых объектов массой до 50кг |
3.3.Описание функций на уровне физических операций
Описание функций отождествляется в данном случае с понятием физической операции
F = Q = (Am, E, Cm ) (6.5), где
Q – физическая операция;
Am, Cm – соответственно входной, выходной поток (фактор) вещества, энергии или сигналов;
Е – наименование операции по превращению Am в Cm (операция Коллера).
Описание в форме (6.5) отвечает на вопросы: «что (Am)», «как (Е)», «во что (Cm)» преобразуется с помощью функции F.
В таблице 6.4. приведены примеры описания функций в форме (6.5).
Табл.6.4
| Наименование системы | Am (вход) | E (операция) | Cm (выход) |
| Светильник | Электрический ток | Преобразование | Световой поток |
| Электроплитка | Электрический ток | Преобразование | Теплота |
| Мельница | Зерно + механическая энергия | Соединение | Мука |
| Грузовой автомобиль | Топливо | Преобразование | Движение груза |
| Зеркало | Луч света | Изменение направления луча света | Отраженный луч света |
Описание входного Am и выходного Cm потоков должно содержать следующую информацию:
а. наименование потоков вещества, энергии или символов, либо другого фактора;
б. качественную характеристику потока (фактора), например, для потока «электрический ток» качественная характеристика может означать переменный;
в. основную физическую величину, характеризующую поток (фактор), ее стандартное обозначение, единицу измерения;
г. количественную характеристику потока (фактора) – значение физических величин или диапазон их изменения.
Для описания компонент Е при описании функции в виде (6.5) используется таблица Коллера, в которой описано 12 пар операций, позволяющих формализовано описать физические процессы любой системы.
Табл.6.5
| № п/п | Прямая операция | Обратная операция |
| Излучение | Поглощение | |
| Проводимость | Изолирование | |
| Сбор | Рассеивание | |
| Увеличение | Уменьшение | |
| Соединение | Разъединение | |
| Накопление | Выдача | |
| Изменение направления | Изменение направления |
и т.д. 12 операций
Для более подробного формализованного описания функций используются более «тонкие» понятия:
а. физико-технический эффект;
б. физический принцип действия.
Эти понятия используются для описания физических законов и результатов их действия, они применяются при решении задач автоматизации технического творчества (решения изобретательских задач).