Теоретична частина

Аналіз процесів функціонування систем

Методи, що розглядаються нижче, орієнтовані на те, щоб уможливити аналіз функціонування систем на логічному рівні, насамперед досліджуючи причинно-наслідкові зв’язки у складній системі без зайвої деталізації. Когнітивна карта (карта пізнання, знаковий граф) є математичною моделлю у вигляді графа, що дозволяє описувати суб’єктивне сприйняття людиною або групою людей якогось складного об’єкта, проблеми або функціональної системи. Аналіз шляхів та циклів у знаковому графі дозволяє виявити позитивні та негативні зв’язки в системі та дослідити її стійкість. Таблиці рішень дозволяють систематизувати вхідні умови та обхідні дії. Побудовану на основі аналізу таблицю рішень аналізують н повноту описань, в більшості випадків її вдається редукувати та здійснити автоматичну генерацію відповідного алгоритму функціонування системи. Мережі Петрі дозволяють здійснити аналіз та моделювання таких систем, які містять взаємодіючі паралельні компоненти, що взаємодіють асинхронно, хоча використовуючи такі узагальнення мереж Петрі, як мережі з затримками в часі, можливо дослідити та змоделювати й системи, що функціонують в неперервному часі.

1. Аналіз систем за допомогою когнітивних карт

Одним з найбільш важливих і водночас зручних з засобів аналізу та моделювання процесів функціонування систем є використання знакових графів (когнітивних карт). Когнітивна карта призначена для виявлення структури причинних зв’язків між елементами системи, складного об’єкта, складовими проблеми та т. і. та оцінки наслідків, що виникають під впливом дій на ці елементи або зміни характеру зв’язків.

Когнітивна карта (карта пізнання, знаковий граф) – це суб’єктивна модель сприйняття людиною світу, за допомогою якої вона хоче усвідомити закономірності цієї частини, не вдаючись до чисельних подробиць, які ускладнюють картину та заважають сприйняттю, вид математичної моделі, представленої у вигляді графа, що дозволяє описувати суб’єктивне сприйняття людиною або групою людей якогось складного об’єкта, проблеми або функціональної системи.

Елементи системи або об’єкта, що вивчається, називається концептами. Концепти у графі представляються вершинами, причинно-наслідкові зв’язки – напрямленими дугами, що зв’язують концепти.

Популярність знакових графів пояснюється відносною легкістю представлення причинних зв’язків (відношень) між концептами та загальної структури об’єкта, що вивчається.

Існує декілька методів побудови когнітивних карт.

-         Когнітивну карту будує ОПР (особа, що приймає рішення) на базі своїх знань та представлень без запрошення експертів і довідкових матеріалів. Ефективність цього методу визначається кваліфікацією ОПР: її знаннями та вмінням визначити характер відношень між концептами. Побудова когнітивних карт допомагає ОПР уявити собі проблему, краще зрозуміти роль окремих концептів та характер відношень між ними. Це найшвидший спосіб побудови когнітивних карт.