Структурный анализ системы

Структура – совокупность элементов системы и связей между ними.

Модель структуры системы должна отображать отношение элементов как между собой, так и с внешней средой. Система часто является многоуровневой:

Общее задание структуры анализа состоит в том, что исходя из заданного описания элементов системы и связей между ними получают некоторое представление о свойствах системы в целом и о свойствах ее подсистемы.

Различают 3 уровня описания связей между элементами в системе:

1) определяет наличие связей в системе

2) изучение направленности связей

3) изучение вида и направления сигналов, определяющих взаимодействие между элементами

С помощью графов

1. Неориентированные графы системы, где вершины – это элементы, ребра – связи между элементами. На этом этапе возникают следующие задачи:

a) определение целостности системы( связности).

Если система не связана, то выделение изолированных подсистем

b) выделение циклов

c) определение минимальной и максимальной последовательности элементов, которые соответствует заданной задаче.

2. Ориентированный граф, где направление дуг соответствует направлению связей.

Основные задачи:

a) определение связности системы

b) топологическая декомпозиция системы с выделением сильно связанных подсистем

c) перечисление входных и выходных полюсов, определение углов, приема выдачи информации

d) определение уровней в структуре и определение их взаимосвязей

e) определение минимальных и максимальных путей

f) определение топологических характеристик значимости элементов

g) получение информации о слабых местах структуры

3. Раскрывается состав и характер сигналов взаимосвязей элементов между собой и с внешней средой.

Наиболее простой способ определения путей и контуров в системе – матрично-алгоритмический. Они строятся путем последовательного взаимодействия в степень матрицы смежности.

«1» в матрице смежности А говорит о наличии путей между i-той и j-той вершинами длины пути = 1. Если возвести матрицу А в квадрат, то наличие единиц в позиции i,j означает путь между этими вершинами длиной 2.

2-2 разные пути длиной 3

2-2 разные пути длиной 4

Элемент i,j определяет число путей длиной к от i к j.

Таким образом можно определить вершины входящие в контур и его дину. Но для определения конкретного вида контура необходим дополнительный алгоритм.

«–» низкое быстродействие

«+» просто и наглядно