Теория систем, исторически первой получившая применение, развивается примерно с 1940-х годов. Была в значительной мере сформулирована Б. Флейшманом, в современном виде представлена в /Качество, 1990/.

ТС предполагает, что системы делятся на естественные и искусственные (часто — также концептуальные). Основой служили кибернетика (теория управления и связи в произвольных системах) Н. Винера, математическая теория связи К. Шеннона (во время становления ТС претендовавшая на общую количественную теорию информации), экономика (теория труда) в её технизированном виде (рассматривавшем труд только как приносящий позитивные эффекты а систему только как потребителя таковых, в отвлечении от негативных эффектов или в предположении, что приносимые новой системой позитивные эффекты автоматически перекрывают негативные). Как следствие, цель системы определялась через взаимодействие с потребляющей системой, ограниченное обменом результатов как несущих позитивный эффект на ресурсы для дальнейшего функционирования. Эффективность ТС определялась выгодностью обмена (потенциально — как предельно выгодный обмен) в операции, ограниченной сроком существования (длительностью ЖЦ) системы. В составе ЖЦ технической системы выделялись фазы создания/совершенствования и применения. Субъект применения — ролевая триада операторов «пользователь-сервисник-администратор» под управлением системного ЛПР.

В начало страницы

Гуманизированная системология (ГС)

Исторически первичная теория систем, в основном разработана В.А. Вернадским в начале XX века. Сегодня служит основой экологии, безопасности жизнедеятельности, современной технологии. Представлена в /Спицнадель, 2000/, /Орлов, 2004/.

ГС взаимосвязана (используется для обоснования и определяет основы) с кибернетикой в её развитии, системной теорией информации (заложенной В.А. Харкевичем и др.), целостной экономикой, не игнорирующей негативные эффекты труда. Как следствие, цель системы определяется через систему её позитивных и негативных эффектов, и эффективность определяется через продуцирование заданных позитивных эффектов в фазе применения ЖЦ при условии минимума негативных эффектов на протяжении периода с их возникновения и до снижения ниже порогов обнаружения. Т.к. учитывается, что эффекты могут влиять на метасистему и в случае необнаружения, то устанавливается, что в деятельность также входят цели постоянного расширения круга известных эффектов, условий их позитивного и негативного проявления, повышение точности обнаружения. В полный ЖЦ включается фаза утилизации. Вместо выделения искусственных систем вводится понятие социотехнических (эргатических, оргтехнических), где машина есть такое же орудие труда, как простой инструмент.

В начало страницы

Кусочно-линейная агрегация (КЛА)

Разработана Н.П. Бусленко в 1980-х годах. Сжато описана в /Алгазинов, Сирота/. Суть — интеграция математических моделей различного рода для описания динамической системы как целого. Основное назначение — имитомоделирование систем по заданным моделям.

КЛА-подход предполагает, что система представляется как композиция агрегатов, каждый из которых описывается непрерывной, дискретной или смешанной матмоделью. Разработаны правила связности агрегатов, процедуры моделирования. Типы моделей обобщают известные ранее (пропорционально/дифференциально/интегрально-исчисляемые, автоматные и т.д.) и оригинальные результаты Бусленко.

В начало страницы

Естественная системология (ЕС)

Создана А.С. Усовым начиная с 1980-х годов. Отдельные аспекты описаны в /АлексУс/ (в приложении к автоматизированным системам). Официальные публикации целиком не известны. Назначение — познание, практика, образование в различных предметных областях.

В рамках ЕС определяется ряд архитектурных моделей систем, как-то: иерархическая (по уровню развитости); структурно-параметрическая (объектной декомпозиции); функциональная (инвариант функций и связей). Природа систем предполагается единой по сути (не выделяются концептуальные и/или искусственные системы), отсюда и принятое здесь название. Устанавливается единообразный ЖЦ систем. Структурируется надсистема, окружение (потребляющая система). Утверждается необходимость различных видов моделей, проецирования сущности системы в различных аспектах сообразно базовым целям. В полном ЖЦ утилизация не выделяется в отдельную фазу; считается, что это общесистемная цель. Создание/совершенствование объединяется в понятие построения системы сообразно целям её создателя; применение системы происходит в целях её владельца; качество деятельности системы и влияние внешних факторов (эмерждентность с учётом среды) учитываются через утверждение для любой системы её собственных целей. Принимается показатель целостной эффективности; как следствие, одним из базовых понятий ЖЦ является «пред-усмотрение» поведения конкретного вида систем с т.зр. целей как по позитивным, так и по негативным эффектам.

На основании ЕС создателем и его коллегами в разное время разрабатывались АИС различного назначения, представлялась деятельность оргсистем различного профиля. Подход использовался в обучении.

В начало страницы

Методология моделирования/системирования (ММС)

Разработана В.Г. Овчинниковым в 1990-х годах. В основном описана в /Овчинников, 2004/. Основное назначение — формализация произвольных предметных областей для информатизации и автоматизации.

В ММС также вводятся модели архитектуры, ЖЦ и контекста систем. Существенную роль играют модели вида «сущность-отношение». Вводятся оригинальные типы отношений, структурируется инфобеспечение ЖЦ систем. Определяется процесс поддержки ЖЦ АИС. Назначением АИС определяется поддержка эффективного в широком смысле управления системой произвольного масштаба.

В начало страницы

Системно обоснованная информатика (СОИ)

Создана В.Г. Зверевым в 1990-х годах. Описана в монографии /Зверев, 2007, 2009/. Назначение аналогично ЕС.

В рамках СОИ существенно оригинальным образом определяется сущность системологии. Вводится авторская система определений, унифицированная межпредметная система обозначений. На основе представлений о знаковых системах уточняются математические и логические основы информатики. Определяются архитектура и ЖЦ систем.

В начало страницы

Частные методологии

Предназначены для ограниченных предметных областей и/или неполных ЖЦ.

Традиционная информатика (ТИ)

Развивается как самостоятельная дисциплина с 1940-х годов. В нынешнем состоянии описана в /Информатика п/р Макаровой, 1997/../2005/, /12 лекций.../. Назначение — обоснование ЖЦ автоматизированных систем как технических.

В рамках ТИ информатика считается дисциплиной о компьютерной (вычислительной) технике и её ЖЦ. Основное внимание уделяется архитектурам ВТ и решению задач на ней. Цель — передать максимум задач на автоматическое решение. Отсюда автоматизированное решение обычно рассматривается как временное, и для достижения цели ТИ считается оправданным имитировать те способности человека, которые в настоящее время не изучены. Предлагалось для этого заниматься т.н. инженерией знаний (ИЗ) человека о тех или иных предметных областях и задачах. Традиционная ИЗ определялась как извлечение знаний в виде значений атрибутов моделей некоторых различных видов; предполагалось, что атрибуция моделей даёт материал, достаточный для воспроизведения деятельности человека применительно к предметной области (классу задач).

В начало страницы

Теория решения изобретательских задач (ТРИЗ)

Разработана Г.А. Альтшуллером в 1955-1985 годах. С 1970-х годов развивается также последователями. Описана в /Найти идею/, в современном состоянии — прежде всего в работах М.А. Орлова. Назначение — анализ задач и решений, нахождение новых средств/способов решения заранее поставленных задач, реализуемых заданным образом постановок задач, новых приложений для найденных средств/способов, оригинальных задач для анализа и решения.

ТРИЗ представляет предметную область как систему задач и решений. Вводится инвариант системы-решателя, понятие эффекта и способа его применения. В современных версиях ведутся каталоги эффектов и способов, уточняются общие закономерности решений и мыслительной деятельности по их нахождению.

В начало страницы

Унифицированная технология автоматизированной обработки информации (УТАОИ)

Разработана В.Г. Герасименко в 1980-х годах. Опубликована в ряде статей и работ, наиболее полно в /ЗИ в АСОД/ и /Информатика/. Назначение — инвариантное представление информационных процессов с учётом гарантоспособности.

УТАОИ устанавливает общую структуру процессов переработки данных в организационно-технических системах. Вводится понятие аналитико-синтетической обработки как процесса с участием человека, поддающегося частичной формализации, определяется структура АСО. Рассматриваются процессы и системы с учётом внешних факторов, предлагаются определения для причин возможного нарушения гарантоспособности.

В начало страницы

Системная информатика (СИ)

Оформляется с 1990-х годов как результат осознания неэффективности в целостном смысле подходов традиционной. Назначение — сбережение интеллектуального труда и умственных усилий (затрат нервной энергии).

Существует ряд системных подходов к информатике:

системно-деятельностный Ф.И. Перегудова (изложен в его публикации 1990 г.) - информатика определяется как базис ЖЦ систем (прежде всего социотехнических); в значительной степени пересекается с СОИ-подходом;
интерпретационный А.Я. Фридланда (изложен, в частности, в монографии /Фридланд, 2003/) - информатика определяется как дисциплина моделирования/формализации систем до уровня формализации, допускающего интерпретацию моделей субъектом информатики в его целях без обращения к создателю моделей и/или стороннему интерпретатору;
поведенческий В.Ш. Кауфмана (представлен в /Кауфман, 2010/) - выделяет два рода исполнителей (субъектов деятельности): управляемый целями (дескриптивный, ЧТО-субъект) и управляемый способами (алгоритмический, КАК-субъект); формализация по сути определяется как получение модели достижения целей для исполнителя заданного рода («плана поведения»); модель предполагается системой определений («единством и относительностью абстракций») трёх видов: данные, операции, связывание;
системно-интеллектуальный Зверева — логически вытекает из СОИ; информатика определяется как дисциплина поддержки всех отраслей знания и деятельности в целях повышения интеллектуальности техники на основе передачи ей моделей семантики решаемых задач;
естественно-системный Усова — логически вытекает из ЕС; информатика определяется как дисциплина «проектного производства», оперирующего с информацией в целях производства данных и/или поддержки ЖЦ систем.

В той или иной степени эти подходы совместимы. Так, информатизацию по Фридланду можно определить как переход от ЧТО-моделей к КАК-моделям по Кауфману. Вместе с тем возможны и противоречия.

В целом результаты системной информатики дают возможность определить языки моделирования/формализации, поддерживающие ЖЦ систем. Фактически можно переопределить понятие инженерии знаний как формирование дескриптивных моделей (для исполнителей, управляемых целями). При этом можно принять за представление таких моделей fsr-базис Зверева (систему определений функциональные-субъектные-реляционные). Тогда информатизацию можно определить как переход от моделей дескриптивных к алгоритмическим (для исполнителей, управляемых способами). Здесь за представление уже м.б. принят базис «трёх абстракций» Кауфмана. Соответственно м.б. выделены и классы языков моделирования/формализации.

В начало страницы

Нетрадиционные инженерии знаний

Условно объединяют различные подходы, разработанные большей частью неофициально, в основном отечественными авторами. Назначение — установление форм и способов описания различных предметных областей, постановки задач для поддержки ручного и автоматизированного решения.

Представляют интерес прежде всего следующие подходы:

«машина теорий» (А. Седов, 1990-е годы) — методология интеграции неполных представлений о предметных областях, моделированных различным образом; идея во многом напоминает КЛА; разработка не была завершена;
МИВАР (Варламов, 2000-е годы) — формализация в виде продукционных сетей для вывода из дескриптивных постановок задач; разработаны реализации и утверждается о практическом применении; принцип моделирования напоминает нечёткие когнитивные карты;
Анимо (Е. Газдовский и коллеги, 2000-е годы) — методология разработки АИС на основе унифицированного языкового базиса; утверждается, что он применим на всех стадиях моделирования/формализации; есть разработки продуктов по данному подходу.

Независимо от степени реализованности и применяемости знакомство с ними существенно хотя бы с позиций информационной культуры.

В начало страницы

Разработка автоматизированных систем

Условно объединяет оригинальные подходы к автоматизации и их реализации. В отличие от предыдущих, изначально предназначались для конкретных предметных областей.

Представляют интерес, в частности, следующие методологии разработки:

структурное программирование с полной ответственностью (Герасименко) — рассмотрение программ как определяющих результат работы исполнителей при действии внешних факторов и факторов качества самих программ и исполнителей; предполагает выявление всех факторов и их возможных последствий и разработку программ, максимально компенсирующих негативные эффекты как при применении, так и при разработке;
ГРАФКОНТ (Калентьев, Тюгашев и коллеги, с 1990-х годов) — поддержка ЖЦ ПО бортовых УВК космических аппаратов отдельных марок; основана на оригинальной дедуктивной системе — исчислении УА РВ Калентьева; формализует постановку задач автоматического управления в реальном времени заданными техническими объектами, в т.ч. распределёнными; реализована и практически применяется с 2000-х в ЦСКБ «Прогресс»;
ГРАФИТ-ФЛОКС (Эйсымонт, Паронджанов и др., с 1980-х годов) — поддержка ЖЦ ПО бортовых УВК космических РН и РБ отдельных марок; основана на нотациях ГРАФИТ — граф-схем потоков управления процедур (подпрограмм) и ФЛОКС — таблиц БД процедур и исполнителей (УВК, объектов управления); применяется с 1996 г. в НПЦ АП;
«Семантические технологии» (Лаптев, Грачёв и коллеги, с 2000-х годов) — интегрированное представление программ и документации на них как АСД; для программ разработан оригинальный императивно-структурный базис представления, отражающий его язык SL и альтернативные языки как сменные синтаксисы базиса; подход реализован в среде Semantic IDE и применяется в обучении с 2012 г.

Второй и третий подходы реализованы для поддержки программирования в кодах УВК; о реализации подхода Герасименко на данный момент сведений нет.

Семантическая технология в данное время реализует программную часть решения как исходный ЯВУ-текст с возможностью процедурного или объектного подхода.

В начало страницы

Реферативное описание задач (РОЗ)

Подход разработан В.Н. Жариновым с 2000-х годов. В основном описан здесь. Назначение — описание задач в различных предметных областях.

В рамках РОЗ определяется ЖЦ задачи как полный по В.Н. Спицнаделю. Процесс поддержки ЖЦ — моделирование/формализация по Леонтьеву-Грековой-Фридланду. Предполагается представление процессов и систем в различных аспектах. Основная архитектура информатической модели — базис абстракций В.Ш. Кауфмана (данные-операции-связывание). Считаются возможными любые формы представления моделей — текст, таблица, изображения, смешанные. Определяется базис языков представления. Методологической основой считается естественная системология.

Информационная поддержка изделий (ИПИ)

Подход разрабатывается с 1990-х годов. Описан в /Калентьев, Тюгашев/ применительно к программируемой технике управления отдельными видами объектов. Назначение — обеспечение единообразных методов описания и интерпретации данных независимо от времени и места их получения в общей системе, имеющей масштабы вплоть до глобальных.

В рамках ИПИ подразумевается внедрение в организациях-участниках ЖЦ изделий т.н. средств CALS, что обычно понимается как Continuous Acquisition and Lifecycle Support (компьютерное сопровождение и поддержка жизненного цикла изделий), хотя используются и другие трактовки - (Computer Aided Acquisition and Lifecycle Support, компьютеризированные поставки и поддержка, и даже Commerce At Light Speed - бизнес в высоком темпе). Эти средства поддерживают ЖЦ на основе его моделей, согласованных между участниками.

Известны отечественные реализации ИПИ, в той или иной степени предметно специализированные. К ним можно отнести средства разработки автоматизированных систем, перечисленные выше. Предметно-независимая (закономерно специализируемая) реализация, скорее всего, возможна на базе корректного системного подхода, примером чему могут служить разработки систем управления для разных предметных областей на базе ЕС Усовым и коллегами.

В начало страницы | Оглавление | Версия для печати