دانلود فایل تحقیق بررسی اصول تحلیل سیستمها
دسته بندي :
کالاهای دیجیتال »
رشته مکانیک (آموزش_و_پژوهش)
- سيستم ، مجموعه اي از اجزاء است که در يک رابطه منظم با يکديگر فعاليت مي کنند .
- سيستم ، مجموعه اي از اجزاء مرتبط است که در راستاي دستيابي به مأموريت خاصي ، نوع و نحوه ارتباط بين آنها بوجود آمده باشد .
- سيستم ، مجموعه اي است از متغيرها که بوسيله يک ناظر (Observer) انتخاب شده اند . اين متغيرها ممکن است اجزاء يک ماشين پيچيده ، يک ارگانيسم يا يک موسسه اجتماعي باشند .
طبق تعريف فوق که توسط اشبي در سال 1960 ارائه شده ، سه موضوع متفاوت وجود دارد :
يک واقعيت (شئ مشاهده شده )
يک برداشت (درک) از واقعيت
يک بيان (نمايش) از برداشت صورت گرفته
اشبي ، اولي را Machine ، دومي را System و سومي را Model مي ناميد .
- سيستم ، بخشي از جهان واقعي است که ما انتخاب و آنرا در ذهن خود به منظور در نظر گرفتن و بحث و بررسي تغييرات مختلفي که تحت شرايط متفاوت ممکن است در آن رخ دهد ، از بقيه جهان جدا مي کنيم . ( اين تعريف از J.W. Gibbs است)
- تعريف راسل ايکاف از سيستم :
سيستم مجموعه اي از دو يا چند عنصر(element) است که سه شرط زير را داشته باشد :
هر عنصر سيستم بر رفتار و يا ويژگيهاي کل(whole) سيستم ، موثر است .
به عنوان مثال رفتار اجزايي از بدن انسان مثل قلب و مغز و شش مي توانند عملکرد و ويژگيهاي بدن انسان را به عنوان يک کل تحت تاثير قرار دهند .
بين عناصر سيستم از نظر رفتاري و نوع تاثير بر کل سيستم ، وابستگي متقابل وجود دارد .
يعني نحوه رفتار هر عنصر و نيز نحوه تاثير هر عنصر بر کل سيستم ، بستگي به چگونگي رفتار حداقل يک عنصر ديگر از سيستم دارد . به عنوان مثال در بدن انسان ، نحوه رفتار چشم بستگي به نحوه رفتار مغز دارد .
هر زير مجموعه اي از عناصر تشکيل شود ، بر رفتار کل سيستم موثر است و اين تاثير بستگي به حداقل يک زير مجموعه ديگر از سيستم دارد . به عبارت ديگر اجزاي يک سيستم چنان به هم مرتبط اند که هيچ زير گروه مستقلي از آنها نمي توان تشکيل داد .
تعريف فوق ، يکي از تعاريف عميق و دقيق سيستم است که درک آن نياز به تعمق دارد . نتايجي که از تعريف فوق در مورد سيستم مي توان گرفت :
- هر سيستم ، يک کل است که نمي توان آنرا به اجزاء مستقل تقسيم نمود .
- هر جزء سيستم ، ويژگيهايي دارد که اگر از سيستم جدا شود ، آنها را از دست مي دهد . به عنوان مثال چشم به عنوان جزئي از سيستم بدن انسان ، اگر از بدن جدا باشد ، نخواهد ديد .
- هر سيستم ، ويژگيهايي دارد که در هيچ يک از اجزاء ، بطور مستقل وجود ندارد . به عنوان مثال ، انسان به عنوان يک سيستم مي تواند بخواند و بنويسد که هيچ يک از اجزاء بدن ، به تنهايي قادر به اين کار نيستند .
- وقتي سيستم به اجزاء مستقلي تقسيم شود ، برخي از ويژگيهاي ضروري خود را از دست مي دهد .
- اگر اجزاء يک موجوديت (entity) با يکديگر تعامل نداشته باشند ، تشکيل يک مجموعه مي دهند نه يک سيستم . به عبارت ديگر ، مشخصه مهم يک سيستم ، تعامل و ارتباط است و ويژگيهاي اصلي سيستم از تعامل اجزاء بدست مي آيد نه از رفتار مستقل اجزاء . به عنوان مثال اگر قطعات يک خودرو را به صورت منفک در يک مکان کنار يکديگر قرار دهيم ، تشکيل خودرو نخواهند داد .
بازخور( Feedback )
بازخور يا پس خوراند يکي از مکانيسمهايي است که در اغلب سيستمها به گونه اي موجود است . ترموستاتها ساده ترين دستگاههاي مکانيکي هستند که با مکانيسم بازخور عمل مي کنند . ترموستاتها با افزايش يا کاهش دما ، اقدام به قطع يا وصل دستگاه مي کنند . برخي موشکهاي رها شده از هواپيما از طريق بازدريافت برخورد امواج رادار مسير خود را اصلاح مي کنند . در سيستمهاي طبيعي نيز نظام بازخور وجود دارد . موجودات زنده با دريافت نشانه هاي هشدار ، رفتار خود را تغيير مي دهند . رابطه يک ارگانيسم زنده و محيط آن ارتباطي دوجانبه و مبتني بر اصل بازخور است. يک ارگانيسم زنده بر روي محيط خودش تاثير مي گذارد . مکانيسم بازخور معمولا با مکانيسم کنترل همراه است . راننده اي که هدايت يک اتومبيل را برعهده دارد ، اطلاعاتي را از طريق حواس خويش از مسير دريافت و با آن اطلاعات اتومبيل را کنترل مي کند . بازخوردهايي که راننده پيوسته از محيط مي گيرد ، او را در تصميم هايش قبل از پيچاندن فرمان ، کم يا زياد کردن سرعت و ترمز بموقع و ... ياري مي دهد .
تعريفي ديگر از بازخور : بازخور ، فرايندي است که طي آن يک سيگنال ، از زنجيره اي از روابط علي عبور کرده تا اينکه مجددا بر خودش تاثير بگذارد . با توجه به نوع تاثير مجدد ، دو نوع بازخور وجود دارد :
بازخور مثبت : افزايش (کاهش) يک متغير ، نهايتا موجب افزايش (کاهش) بيشتر آن متغير مي شود .
بازخور منفي : افزايش (کاهش) در يک متغير ، نهايتا موجب کاهش (افزايش ) آن متغير مي گردد .
مثال : يک تغيير در دماي اتاق در اثر حمله هواي سرد را در نظر بگيريد . اين کاهش ممکن است منجر به فعاليت هاي مختلفي شود . مثلا افراد حاضر در اتاق لباس گرم بپوشند يا به اتاق گرم تر بروند يا ترموستات ، بخاري را روشن نمايد . فعاليت بخاري ممکن است موجب وقوع خيلي چيزها شود . مثلا سطح سوخت مخزن بخاري پايين بيايد و موجب خريد سوخت در آينده شود . يا موجب پوسيدگي و گسستگي کوره و تعمير آن در آينده گردد . اما هيچ يک از اينها تاثير بازخور روي دماي اتاق ندارند . فعاليت مهم کوره از ديد ما (به عنوان تحليل گر دماي اتاق) تشعشع گرما در اتاق است که موجب افزايش دماي اتاق مي گردد . يعني يک کاهش در دماي اتاق ، نهايتا موجب افزايش در دماي اتاق شد .
محيط سيستم ( System Environment )
محيط سيستم را عواملي تشکيل مي دهد که در خارج از سيستم قرار مي گيرند . شناسايي محيط و عوامل محيطي معمولا به سادگي انجام نمي گيرد . زيرا مرز سيستم با محيط ، مرزهاي ظاهري آن نيست . طبق تعريف چرچمن ، محيط ، عوامل و اشيايي را شامل مي شود که در رابطه خود با سيستم موثر و غير قابل تغييرند . او به مديران توصيه مي کند در رابطه با شناسايي عوامل محيطي دو سوال مطرح کنند : اول اينکه ، آيا عامل مورد نظر سيستم را متاثر مي سازد يا خير ؟ اگر پاسخ اين سوال مثبت باشد ، سوال دوم را بدين سان مطرح مي سازد : آيا سيستم قادر به تغيير آن عامل است ؟ بعبارت ديگر مي تواند آن محدوديت يا مانع را از پيش پاي فعاليت هاي خود بردارد ؟ در صورتي که پاسخ سوال دوم منفي باشد ، آن عامل ، يک عامل محيطي است .
تعريف محيط بستگي به ناظر و منظور دارد . به عنوان مثال ، يک خانه ، براي يک معمار با تمام اجزاء ، يک سيستم است . ولي براي مهندس مکانيک ، سيستم حرارتي ، يک سيستم و خانه محيط آن است . براي يک روانشناس ، سيستم حرارتي و برقي ، نامربوط هستند ( جزئي از سيستم و محيط آن ، نيستند . )
سيستم بسته ( Closed System )
سيستمي است که محيط ندارد . به عبارت ديگر ، سيستمي است که هيچ تعاملي با هيچ عنصر خارجي ندارد .
حالت سيستم (State of a System )
مجموعه ويژگيهاي يک سيستم را در هر لحظه از زمان ، حالت سيستم در آن لحظه گويند .
سيستم ايستا
سيستمي است که يک حالت بيشتر ندارد . هيچ رويدادي در آن رخ نمي دهد .
سيستم ديناميک
سيستمي است که حالت آن در طول زمان تغيير کند . در اين سيستم رويداد وجود دارد . ديناميک يا استاتيک بودن يک سيستم بستگي به ناظر و منظور دارد . به عنوان مثال يک سازه فلزي ممکن است از ديد ما استاتيک و از ديد يک مهندس سازه ، ديناميک باشد .
سيستم هومواستاتيک (Homeostatic System )
يک سيستم استاتيک است که عناصر و محيط آن ديناميک باشند . اين نوع سيستمها در برابر تغييراتي که در محيط آنها بوجود آيد و نيز در برابر اختلال هايي که از درون بر آنها وارد آيد ، واکنش نشان داده و اين واکنش در برابر خنثي سازي تغيير است . به عنوان مثال يک ساختمان را در نظر بگيريد که دماي درون خود را در برابر تغيير دماي محيط ثابت نگه مي دارد . بدن انسان نيز که سعي مي کند دماي دروني خود را در ميزان مشخصي ثابت نگه دارد ، از اين ديدگاه يک سيستم هومواستاتيک است .