Эффективная подготовка к государственным междисциплинарным экзаменам для студентов технических специальностей (стр. 28 )

Одновременно с передачей битов кадра приемно-передающее устройство узла следит за принимаемыми по общему кабелю битами, чтобы вовремя обнаружить коллизию. Если коллизия не обнаружена, то передается весь кадр, поле чего MAC-уровень узла готов принять кадр из сети либо от LLC-уровня.

Если же фиксируется коллизия, то MAC-узел прекращает передачу кадра и посылает jam-последовательность, усиливающую состояние коллизии. После посылки в сеть jam-последовательности MAC-узел делает случайную паузу и повторно пытается передать свой кадр.

В случае повторных коллизий существует максимально возможное число попыток повторной передачи кадра (attempt limit), которое равно 16. При достижении этого предела фиксируется ошибка передачи кадра, сообщение о которой передается протоколу верхнего уровня.

Для того, чтобы уменьшить интенсивность коллизий, каждый MAC-узел с каждой новой попыткой случайным образом увеличивает длительность паузы между попытками. Временное расписание длительности паузы определяется на основе усеченного двоичного экспоненциального алгоритма отсрочки (truncated binary exponential backoff). Пауза всегда составляет целое число так называемых интервалов отсрочки.

Интервал отсрочки (slot time) - это время, в течение которого станция гарантированно может узнать, что в сети нет коллизии. Это время тесно связано с другим важным временным параметром сети - окном коллизий (collision window). Окно коллизий равно времени двукратного прохождения сигнала между самыми удаленными узлами сети - наихудшему случаю задержки, при которой станция еще может обнаружить, что произошла коллизия. Интервал отсрочки выбирается равным величине окна коллизий плюс некоторая дополнительная величина задержки для гарантии.

  VI.  Системный анализ

1. Сущность системного анализа.

Системный анализ является прикладной наукой, нацеленной на выяснение причин возникновения проблем и выработки вариантов решений, направленных на их устранение.

Системность – это всеобщее свойство материи, форма её существования, присущая окружающему физическому миру.

Системность материального мира заключается в следующих аспектах:

- системность в практической деятельности человека;

- системность в познавательной деятельности;

- системность в мыслительной деятельности;

- системность окружающей среды.

Существует два определения систем:

1) система - средство для достижения цели;

2) система - совокупность взаимосвязанных структурных элементов.

Системный анализ рассматривает следующие виды деятельности:

1) Научные исследования и эксперименты, связанные с решением определенной проблемы;

2) Анализ и проектирование новых систем, а также видоизменение известных;

3) Внедрение в практику результатов системного анализа;

4) Защита результатов системного анализа, как продуктов интеллектуальной деятельности.

В разных сферах деятельности сложилась своя методология системного анализа.

В инженерной деятельности:

1) Метод проектирования;

2) Технического творчества;

3) Системотехника.

В военной и экономических сферах:

1) Методы исследования операций.

В административной и политической:

1) Политология;

2) Культурология;

3) Системный подход.

В прикладной сфере:

1) Методы эксперимента;

2) Методы имитационного моделирования.

Цели системного анализа:

1) Разделение целого на части и представление сложного в виде совокупности более простых компонентов.

2) Синтез из отдельных частей в одно целое.

3) Введение системности в деятельность специалиста.

Системность является неотъемлемой частью человеческого мышления и практической деятельности. Человек использует системный подход к решению задачи в условиях проблемной ситуации, когда его возможности ограничены и не обеспечивают достижения поставленной цели. Проблема разрешается в несколько стадий:

1. осознание потребностей и её потребление;

2. формулировка проблемы;

3. формулировка цели;

4. формулировка задачи;

5. выполнение задач.

Для обеспечения достижения цели, человек стремится выделить такие объекты окружающей среды, так осуществить их связь, чтобы достичь цели.

1. Разработка методологии постановки задачи для системного анализа - промежуточный этап. Первый этап формулировка проблемы. Хорошо поставить задачу - значит наполовину её решить.

2. Разработка более эффективных эвристических методов. Системный анализ исходит из предположения, что никогда нельзя формализовать все этапы деятельности специалиста.

3. Разработка алгоритмов системного анализа (алгоритмизация деятельности специалиста).

4. Вскрытие результатов развития системы.

5. Разработки теорий развития систем.

6. Разработка теорий синтеза систем.

Потребность в использовании системного анализа обусловлена:

1) Ростом сложности систем;

2) Многообразием связей между системами;

2) Необходимостью использовать в практической деятельности информационных методов, не формализованных методов;

3) Необходимостью ускорения процесса создания более эффективных систем на базе методологии системного анализа;

4) Необходимостью повышения эффективности деятельности специалистов.

В системном анализе применяются следующие методы:

1. Строго формализованные;

2. Направленные на формализацию;

3. Не формализованные (эвристические).

Также выделяют слабо формализованные методы, которые носят частный характер.

Системный анализ базируется на основе следующих наук:

1. Общая теория систем;

2. Информатика и информациология;

3. Эвристика;

4. Теория принятия решений.

Системный анализ имеет связи со следующими дисциплинами специальности ПС:

СИАОД, базы данных, информатика, основы технического творчества, компьютерное моделирование, системы искусственного интеллекта и т. д.

В каком направлении развивается системный анализ?

1. 1 этап - 50-60е гг. он существовал как системный подход.

2. В дальнейшем известен как системный анализ.

3. Преобразование его в прикладную диалектику.

Какие признаки характеризуют необходимость использования системного анализа?

1. Многочисленность связей системы с окружающей средой.

2. Сложность системы.

3. Подчиненость всех элементов структуры системы определенной цели.

4. Взаимосвязь компонентов системы с окружающей средой.

1 ученый дисциплины Ампер – кибернетика, система управления государством.

1834 г. – Трентовски Бранислав – система управления обществом.

Федоров – система кристаллических решеток (230).

1923 г. - Богданов – Праксеология, всеобщая организационная наука – тектология (в 3 томах).

Основная идея – все существующие объекты и процессы имеют определенный уровень организованности.

Все явления рассматриваются как непрерывные процессы организации и дезорганизации.

Винер – окончательно сформулировал теоретические основы кибернетики – опять же только для замкнутых систем.

– разработал теорию-приложение к закону неживой природы, ввел понятие ”открытая система”.

Пригожин – развил теорию термодинамики и равновесных физических систем. Согласно теории, материя не является пассивной субстанцией.

2. Стадии развития технических систем

Существует два определения систем:

1) система - средство для достижения цели;

2) система - совокупность взаимосвязанных структурных элементов.

Из состава окружающей среды могут быть выделены следующие компоненты:

общество

человек

техническая среда ---> ТС

физическая среда

биологическая среда

ТС <-> техническая среда

(система освещения, электро-магнитное излучение)

все правила связи при создании ТС должны быть соблюдены)

ТС <-> физическая среда

(тепло, радиация, электро-магнитное излучение, давление,

влажность - параметры физической среды оговорены ГОСТами)

ТС <-> биологическая среда

К биологической среде относят животных, птиц, грызунов, насекомых, микроорганизмы

ТС возникает в результате синтеза в единое целое отдельных частей, но не всякое объединение дает жизнеспособную систему.

Любая техническая система возникает не сразу. Ей предшествует некоторая предпосылка, потребность, ресурсные возможности.

Существуют следующие 3 закона, выполнение которых позволяет создать функционирующую систему:

(1) Наличие и минимальная работоспособность основных частей системы.

Каждая ТС, как правило, включает 4 основные части:

1. Двигатель;

2. Трансмиссию;

3. Рабочий орган;

4. Орган управления.

Управляемой будет такая система, если хотя бы один из ее элементов будет управляем.

(2) Наличие сквозного перехода энергии из одной части системы в другие ее части.

Любая ТС предназначена для преобразования энергии. Отсюда очевидна передача различных ее видов из одной части в другую. Передача энергии может быть полевой (электро-магнитное поле), вещественно-полевой (поток частиц), вещественной (рычаги, кнопки, валы). Чтобы часть ТС была управляема, необходимо обеспечить энергетическую проводимость между этой частью и органами управления.

(3) Необходимость согласования ритма всех основных частей ТС. Под ритмом понимается то, что каждая часть выполняет свои функции:

1. Ритмично;

2. Попеременно.

Выводы:

1. Развитие ТС идет в направлении повышения степени идеальности. Идеальная ТС - система, площадь, объем которой стремится к 0, а функция продолжает выполняться. Ограничение на массу системы. Предел - энергетические возможности человека.

2. Развитие частей ТС идет неравномерно. Чем сложнее ТС, тем неравномернее процесс развития ее частей. Неравномерность развития частей системы является источником технических и физических противоречий, движущей силой развития ТС.

3. Исчерпав возможности развития, ТС переходит в состав надсистемы в качестве ее элемента. Дальнейшее развитие идет на уровне надсистемы.

4. Развитие рабочих органов ТС сначала осуществляется на макроуровне, а затем на микроуровне.

Жизненный цикл технической системы состоит из нескольких стадий.

Предпроектные исследования (1) - Технич. Задание (2) - Разработка системы (3) - Изготовление системы (4) - Транспортировка системы (5) - Хранение с/с (6) - Эксплуатация с/с (7) - Утилизация с/с (8).

По важности стадия замысла создания системы, предшествующая разработке, имеет ключевое значение.