РАЗДЕЛ 2
КАТЕГОРИАЛЬНО-ТЕНЗОРНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
Трактовка ТКС как сложной технической системы. Характеристика задач анализа и
синтеза телекоммуникационных систем
Телекоммуникационная система в соответствии с уровнем своего
структурно-функционального построения и спектра решаемых задач может
трактоваться как сложная техническая система. Сложность современных ТКС
является закономерной реакцией на всевозрастающие требования комплексного
характера к перечню и, что самое важное, качеству предоставляемых услуг связи.
К числу основных факторов сложности ТКС (рис.2.1) следует отнести ее
многоаспектность, высокую размерность системы в целом и разнородность ее
отдельных элементов и подсистем, динамический характер функционирования,
стохастичность протекающих в ней процессов информационного обмена,
мультисервисность, наличие влияния внешних, зачастую дестабилизирующих,
факторов, а также взаимодействие ТКС с другими сложными системами –
информационно-аналитическими системами, автоматизированными системами
управления [22, 198-200].
Рис.2.1. Факторы сложности телекоммуникационной системы
Под сложной системой понимается такой целостный объект, допускающий в общем
случае множество способов членения (декомпозицию) на отдельные составляющие –
элементы системы и обладающий выраженными системными свойствами, т.е.
свойствами, которых не имеет ни один из его элементов при любом способе
членения [37, 205, 206]. В этом главное отличие сложных систем от суммативных,
агрегативных систем (агрегатов), свойства которых представляются простой суммой
свойств составляющих их элементов. Например, протяженность трактов передачи или
численность абонентов системы относятся к суммативным свойствам, а
помехозащищенность, устойчивость, скрытность, производительность – системные
свойства ТКС.
Как при решении проблем теоретического обоснования, так и практической
реализации требований к ТКС, имеет смысл воспользоваться результатами
разработанной и хорошо развитой теории систем – системологии [207, 206, 198,
208], которая как научная дисциплина ставит своей целью создание и изучение
наиболее общих способов описания, законов функционирования и методов анализа и
синтеза сложных систем вне зависимости от физической природы. В основе
системного подхода лежит стремление установить общую ориентацию исследований и
зафиксировать научными средствами целостность исследуемого объекта с учетом
всего разнообразия существующих в нем связей и связей с внешней средой. Теория
систем может рассматриваться как логическое средство описания реальных
процессов и объектов в их многоаспектности и противоречивости, которое
предлагает единый абстрактно-математический аппарат для представления и
исследования систем самых различных типов, классов и назначения – технических,
экономических, и т.д. Составной частью системологии, занимающейся техническими
системами, является системотехника [209].
Задачи системного анализа могут охватывать структурный и функциональных аспекты
ТКС. Общая задача структурного анализа ТКС состоит в том, чтобы, исходя из
заданного описания элементов системы и непосредственных связей между ними,
получить заключение о структурных свойствах системы в целом и основных ее
подсистем. Одной из задач структурного анализа является построение наглядной
формальной модели, отображающей систему отношений элементов объекта как между
собой, так и с внешней средой. К числу основных свойств, определяющих качество
структуры, относят связность структуры, структурную избыточность, сложность
структуры, структурную компактность, централизацию структуры, структурную
неоднородность, значимость элементов и др. Структурный анализ считается
необходимым этапом общего исследования ТКС. Имея в своем распоряжении
структурную модель, он позволяет в принципе сформулировать рекомендации,
обеспечивающие функциональную разгрузку отдельных элементов, усиление слабых
звеньев системы введением структурной и функциональной избыточности, выработать
предложения, позволяющие разумно распределить усилия для обеспечения и
достижения заданных показателей качества системы.
Анализ особенностей общих систем позволил сделать вывод о том, что их
разнообразие может быть адекватно охвачено конечным числом типов систем,
которые, в свою очередь, определяют типы системных задач. Последовательность
этапов решения задач анализа (синтеза) сложных систем в рамках системного
подхода условно можно представить в виде соответствующей схемы (рис.2.2)
[206].
Рис.2.2. Схема решения задач анализа (синтеза) сложных систем в рамках
системного подхода
В соответствии со схемой (рис.2.2) исследователь путем выделения тех или иных
системных аспектов сводит решение поставленной ему прикладной задачи к решению
конкретной системной задачи. На этапе абстрагирования конкретная системная
задача классифицируется и принимает вид общесистемной задачи, для решения
которой применяются имеющиеся в распоряжении методы традиционной науки.
Полученное решение общесистемной задачи на этапе интерпретации принимает вид
решения конкретной системной задачи. Последнее же, в свою очередь, путем
предметной экспертизы определяет окончательное решение поставленной перед
исследователем прикладной задачи.
Наличие общей схемы, однако, еще не определяет конкретных методов решения задач
в рамках системного подхода. Для реализации процедур абстрагирования и
интерпретации в настоящее время единого подхода пока не выработано.
Немаловажную роль также играет тип системной
- Київ+380960830922