Системний підхід. Основні поняття і визначення.

Основи побудови систем автоматизованого проектування об'єктів будівництва.

Системний підхід. Основні поняття і визначення.

Методологія автоматизованого проектування визначається характерами розв'язуваних завдань. Завдання архітектурно-будівельного проектування володіють всіма ознаками складних систем:

1. Різноманіття структури (мережі, дерева, ієрархічні структури);

2. Багатозв'язковість елементів (взаємозв'язок підсистем в одному рівні та між різними рівнями ієрархії);

3. Різноманіття природних елементів (машини, автомати);

4. Багатократність зміни складу і стану системи (змінні структури зв'язку та складу системи);

5. Багатокритеріальність (наявність локальних критеріїв для підсистем та глобального критерію для системи в цілому і їх суперечливість).

Для дослідження і розробки складних завдань в сучасній науці використовується системний підхід.

Основні елементи системного підходу:

1. Формулювання мети системи і встановлення її ієрархії до початку діяльності, пов'язаної з прийняттям рішень;

2. Розробка математичних або логічних моделей, що відображають зміст мети;

3. Визначення обмежень і вимог, накладених на систему середовищем (схема планувальних обмежень, яка є основою для вибору міської забудови);

4. Розробка різних (альтернативних) способів досягнення мети;

5. Оцінка варіантів рішень, заснована на всьому прийнятому комплекті критеріїв, всебічно характеризують варіанти;

6. Правила вибору бажаного варіанту.

Областю дослідження операцій служить, в основному, вироблення оптимальної стратегії поведінки існуючих систем. Областю системотехніки - проектування нових, головним чином, технічних систем. До особливостей системного аналізу відноситься його спрямованість на проблеми, де поряд з кількісними присутні і якісні фактори.

Під поняттям «система» розуміють:

1. Цілісне взаємопов'язане різноманіття предметів і об'єктів.

2. Організована безліч структурних елементів, що виконують певну функцію.

3. Цілісна безліч об'єктів (елементів), зв'язаних між собою взаємними відносинами або функціональними зв'язками.

Системний підхід припускає обов'язковий аналіз структури системи. Під структурою розуміється сукупність елементів системи і стійких зв'язків між ними, які забезпечують її цілісність і тотожність самій собі (тобто збереження основних властивостей системи при різних зовнішніх і внутрішніх змінах). Таким чином, структура системи може бути визначена через поняття:

- система

- елемент

- зв'язок.

Під елементом системи розуміється частина системи, неподільна, з точки зору прийнятого аспекту дослідження системи. Цілісність системи забезпечується за допомогою зв'язку між її елементами. Характеристика зв'язків впливає на тип структури системи. Зв'язки системи можуть класифікуватися за двома типами:

1 тип - між однорідними елементами;

2 тип - між елементами, що знаходяться в певній залежності (визначає вертикальну ієрархічну структуру).

Послідовне вертикальне розташування підсистем, складових системи дає тільки одну з характеристик ієрархії. До двох інших характеристик відносяться:

- пріоритет дій і цілей нижнього рівня по відношенню до верхніх;

- залежність дій нижнього рівня від виконання верхніми рівнями своїх функцій.

Ієрархія - специфічна ознака складних систем. Складну систему неможливо описати повно і детально, не встановивши ставлення ієрархії, коли кожен елемент виконує свою функцію, яка служить складовою частиною функції всієї системи.

Широке застосування у розробці систем автоматизованого проектування об'єктів будівництва знайшли принципи кібернетики.

Предмет вивчення кібернетики - це складні системи, здатні зберігати, передавати і перетворювати інформацію. Один з найважливіших принципів кібернетики полягає в тому, що всі системи розглядаються з точки зору можливості формалізації, тобто строгого математичного опису процесів, які пов'язані з управлінням і переробкою інформації. Такий підхід зумовлює широке використання математичного моделювання. Метод математичного моделювання став основним у системах автоматизованого архітектурно-будівельного проектування.

Схема ієрархії

А 1 рівень

А^'' А' 2 рівень

а б в г 3 рівень

Для автоматизації архітектурно-будівельного проектування спеціальною теоретичною базою служать наступні дисципліни:

1. Основи архітектурно-будівельного проектування (види об'єктів будівництва, їх класифікація, вимоги до об'єктів, ЕМС (єдина модульна система), уніфікація, стандартизація, типізація);

2. Фізико-технічні основи проектування (теплофізика, світлотехніка, інсоляція, акустика).