isias-pytania.pdf

(316 KB) Pobierz

1. Informacja –

odgrywa istotną rolę dla dowolnej sytuacji problemowej. Dotyczy obiektów,

zjawisk, metod stosowanych do badania i rozwiązywania sytuacji problemowej, języka w

którym prowadzone są badania i prezentowane ich wyniki.

2. Rodzaje i typy inżynierii systemów –

rodzaje: polityczne, społeczne, ekonomiczne,

ekologiczne, przyrodnicze, techniczne. Typy: projektowania, produkcji, eksploatacji,

diagnostyki, sterowania, dystrybucji, edukacji, nauki, alokacji, walki …

3. Naukowa infrastruktura inżynierii systemów –

nauki podstawowe (matematyka, filozofia),

humanistyczne (historia, ekonomia, socjologia, filologia, psychologia), przyrodnicze (fizyka,

chemia, biologia, medycyna), techniczne (mechanika, elektronika, informatyka, budownictwo)

4. Nauki o działaniach –

ekonomia, organizacja, teoria systemów, cybernetyka, prakseologia.

5. Główne i pomocnicze obszary inżynierii systemów –

główne (inżynieria aeronautyczna,

lądowa, mechaniczna, elektryczna, chemiczna, środowiska, oceaniczna, inne). Pomocnicze

(niezawodność, bezpieczeństwo, wytwarzanie, eksploatacja, czynnik ludzki, logistyka)

6. Teoria systemów a inżynieria systemów –

TS to nauka badająca ogólne prawa i zasady

rządzące dowolnymi złożonymi układami stanowiącymi funkcjonalne całości. Przedmiotem

zainteresowania TS są systemy jako takie bez względu na ich konkretny charakter.

7. Inżynieria systemów –

znajdowanie optymalnych rozwiązań w projektowaniu, wytwarzaniu i

użytkowaniu systemów (w całym cyklu ich życia) z uwzględnieniem wielu kryteriów.

8. Definicje systemu –

pojęcie budowane jest wokół następujących idei: wyodrębnienia z

otoczenia, budowy systemu z podsystemów, funkcji spełnianej przez system, ograniczonej

zmienności systemu w czasie.

9. Definicja przyrodnicza systemu –

zbiór wzajemnie zależnych elementów współdziałających

ze sobą, połączonych w całość wspólną funkcją, niesprowadzalną do funkcji poszczególnych

elementów.

10. Definicja ogólna systemu –

zbiór współdziałających ze sobą elementów, stanowiący celowo

zorientowaną jedną całość. Elementy systemu posiadają pewne właściwości (atrybuty) oraz

znajdują się w określonych relacjach między sobą.

11. Definicja cybernetyczna systemu –

składająca się z elementów funkcjonalna całość

wyodrębniona z otoczenia, na którą otoczenie oddziałuje za pośrednictwem wielkości

wejściowych i która zwrotnie oddziałuje na otoczenie za pośrednictwem wielkości

wyjściowych.

12. Całościowa funkcja systemu –

dotyczy przekształcenia określonej wielkości wejściowej na

określoną wielkość wyjściową. Cel systemu musi być wyraźnie zdefiniowany aby elementy

systemu mogły dostarczyć żądanego wyjścia na każdy dany zbiór wejść.

13. Elementy systemu –

zbiór komponentów składających się na system. Rodzaje: elementy

strukturalne, działaniowe, przepływowe

14. Podstawowe postulaty dotyczące elementów systemu –

nie ma elementów zbędnych z

punktu widzenia celu systemu, elementy są w relacjach z innymi, system to coś więcej niż

suma jego komponentów, zmiana jednego elementu w systemach w pełni integralnych wpływa

na cały system.

15. Wejścia i wyjścia systemów –

wyodrębnienie systemu z otoczenia wymaga bardzo dużej

ilości wejść i wyjść, w IS pomijamy te oddziaływania, które są mniej istotne ze względu na cel.

System ma zawsze niezerowe wyjście.

16. Atrybuty systemów –

właściwości elementu systemu, charakteryzują parametry systemu np.

atrybuty systemu elektrycznego – oporności, pojemności, indukcyjności

17. Relacje (sprzężenia) w systemie –

są powiązaniami pomiędzy elementami lub atrybutami

tych elementów. Pojedyncza relacja istnieje pomiędzy dwoma i tylko dwoma komponentami.

Relacja między komponentami jest bezpośrednia.

18. Struktura systemu (organizacja systemu) –

sprzężenie szeregowe, równoległe, zwrotne

19. Sprzężenia zwrotne

20. Modelowanie struktury systemu

21. System sterowany –

system na który człowiek lub urządzenie techniczne może oddziaływać

w kierunku sprzyjającym wykonaniu funkcji celu, do której spełnienia system jest

przeznaczony.

22. Model

– uproszczona realizacja rzeczywistego świata, który wychwytuje cechy sytuacji

związanej z analizowanym problemem. W modelu niektóre procesy uwzględniamy, niektóre

pomijamy. Uproszczenia wprowadza się w postaci zbioru złożeń, które wyrażają nasze

rozumienie systemu i jego zachowania.

23. Opis matematyczny systemu –

zewnętrzny - funkcjonalny, cybernetyczny, w postaci czarnej

skrzynki i odpowiednich funkcji przenoszenia; funkcja przenoszenia charakteryzuje

powiązanie pomiędzy określonym wyjściem, a wejściem). Wewnętrzny – strukturalny, dla

systemów dynamicznych postaci modelu matematycznego jako układ równań różniczkowych .

24. Modele matematyczno-deterministyczne –

w postaci zależności funkcyjnych, w których

każdemu elementowi zbioru wielkości wejściowych przyporządkowany jest jednoznacznie

określony element zbioru wielkości wyjściowych np. modele w mechanice, astronomii.

25. Modele matematyczno-probabilistyczne –

każdemu elementowi wielkości wejściowych

może odpowiadać wiele elementów zbioru wielkości wyjściowych (przypisanych losowo

wejściom) – prognozowalność tylko w kategoriach prawdopodobieństwa.

26. Modele korelacyjne –

tworzone na podstawie zaobserwowanych lub hipotetycznych korelacji

pomiędzy zjawiskami np. model zależności uzyskiwanych plonów y z uprawy rośliny od ilości

nawozów m i ilości opadów atmosferycznych y=am+bz

27. Modele przyczynowe a korelacyjne

– nie każdy model korelacyjny można nazwać

przyczynowym. Model powinien opisywać rzeczywiście istniejący związek przyczynowo –

skutkowy. Należy znać prawa rządzące opisywanym zjawiskiem lub dokonać eksperymentu

czynnego.

28. Modele statyczne

– nie występuje parametr czasu. Rozważamy systemy o wejściach

wolnozmiennych (wszystkie zależności tworzące model odnoszą się do tej samej chwili

czasowej ).

29. Modele dynamiczne

– konieczny parametr czasu, opisywane z reguły w kategoriach równań

różniczkowych (modele ciągłe) lub różnicowych (modele dyskretne) – zwyczajnych i

cząstkowych.

30. Modele ciągłe a dyskretne –

ciągłe – zmienne określone w sposób ciągły np. w każdej chwili

czasu; dyskretne – z dyskretną reprezentacją zmiennych

31. Chaos deterministyczny –

model dynamiczny, różnicowy opisujący populację w warunkach

występowania ograniczonych zasobów – graniczna wartość populacji równa się 1.

32. Inne metody modelowania systemów –

są to modele rozmyte. Dotyczy systemów których

nie da się opisać modelem matematycznym.

33. Modelowanie rozmyte –

uproszczone modele rzeczywistości, niezbyt precyzyjne dane w

ograniczonej ilości, niezbyt precyzyjne zasady wnioskowania. Liczy się prostota rozwiązania i

szybkość działania

34. Modele systemów i ich zachowanie

– model jest uproszczoną reprezentacją systemu w

czasie i przestrzeni, stworzoną w zamiarze zrozumienia zachowania systemu rzeczywistego.

Występują modele rzeczywiste i abstrakcyjne (jakościowe, ilościowe). Aby sprawdzić czy

system jest optymalny należy ilościowo i jakościowo zbadać zachowanie systemu w całym

cyklu jego istnienia.

35. Modelowanie -

to wyszukiwanie w systemie cech i związków istotnych ze względu na dany

cel. Wiąże się zawsze z określonym celem modelowania, jeden system może reprezentować

wiele modeli.

36. Zdobywanie wiedzy o świecie –

37. Modele wzrostu systemów -

gdy jedyną wielkością obserwowaną systemu jest stan jego

wyjścia w kolejnych chwilach czasu, wówczas na tej podstawie budujemy modele

prognostyczne przyszłego zachowania się systemu dla czasu t = k+1, na podstawie zbioru

danych obserwacji poprzednich t = 1,2,...,k, np. co godzinę, co miesiąc, rok, przy czym t=1 nie

musi oznaczać początku życia system, lecz jedynie początek obserwacji.

38. Wzrost geometryczny –

przyrost o stały iloczyn.np F=(1 + i)

* P

(P wartość początkowa, F

– końcowa, i stopa%, n-czas). Używamy np. do opisania wzrostu populacji, stanu konta,

wzrost długu

39. Model stada -

wzrost dla różnych grup wiekowych stada jest różny z tytułu zróżnicowanej

rozrodczości i umieralności. Zmniejszenie populacji jest słuszne dla każdej grupy wiekowej k,

przy jej przejściu do następnej grupy ilość osobników zmniejsza się o współczynnik przeżycia

, tak więc: x

i+-1

(k+1) = β

(k), i=1,2,…,n-1, gdzie β

1 (śmiertelność)

<1 można oszacować z badań

statystycznych lub wziąć z odpowiednich tabel.

40. Modele gospodarki -

Y(k) = C(k) + I(k) + G(k) Y(k) – dochód narodowy lub korporacji; C(k) –

konsumpcja w danym okresie; I(k) – inwestycje w danym okresie; G(k) – wydatki państwa

(korporacji) w danym okresie. konsumpcja musi być ograniczona i stanowić część przychodu:

C(k) = mY(k), 1>m>0.

41. Wzrost eksponencjalny systemu - Wzrost wykładniczy

to zmiana w układzie

dynamicznym określonym przez parametr

zależnym od

czasu

w taki sposób, że:

, gdzie

to dowolna stała, a τ to stała, zwana czasem charakterystycznym.

42. Chaotyczny układ elektroniczny -

prawo opisujące własności sprężyste ciał stałych

mówiące, że odkształcenie ciał stałych jest proporcjonalne do przyłożonego naprężenia.

Prawo to jest spełnione dla małych odkształceń.

43. Układ mechaniczny -

W przypadku rozciąganej lub ściskanej sprężyny miarą odkształcenia

jest jej wydłużenie x. Prawo Hooke’a dla sprężyny można zapisać w postaci F

=kx.

Współczynnik proporcjonalności k charakteryzuje własności sprężyste określonej sprężyny.

�½



Równanie ruchu ma postać:

44. Drgające układy mechaniczne i drgające obwody elektryczne

Układ mechaniczny

Drgania harmoniczne

tłumione

Drgania tłumione z siłą

wymuszającą

Układ elektryczny



�½



�½



�½

sin

 

 �½



 



 �½

dt c



 



 �½

sin(

dt c

45. Modele zachowania systemów z ograniczeniami strukturalnymi -

modele, gdzie są

zdefiniowane początki struktury systemu, tzn. niektóre jego wewnętrzne relacje jak i powiązanie

z otoczeniem. Układy transformujące energię, systemy z nasyceniem.

46. Systemy konfliktowe -

systemy (osobniki, organizacje) współdziałają z otoczeniem będącym

podobnym lub nieco większym systemem. Stąd oba systemy można ująć w jeden większy

meta-system, w którym działają dwa konfliktowe systemy. Wyścig zbrojeń, model drapieżnika

lub ofiary, model urbanizacji

47. Modelowanie systemów złożonych –

od lat 70 modelowanie to odbywa się przy pomocy

komputera. Trzy najprostsze równania ujmujące ten model: x-populacja świata, y-

�½

zanieczyszczenia, z-konsumpcja.



dxy

;

�½

cyz (1



kyz)

;

�½

exz



Ze współczynnikami wzrostu: a – odnowy środowiska; b – urodzeń; c – konsumpcji; d – śmiertelności;

e – zanieczyszczenia środowiska; k – ograniczenia konsumpcji

48. Prognozowanie ewolucji systemów -

prognozowanie przy znanym typie (nie znamy skali A,

ani wykładnika alfa), prognozowanie bez znajomości modelu (trudne do ustalenia,

prognozowanie może być trafne tylko w krótkim fragmencie czasu ewolucji)

49. Zastosowanie sieci neuronowych –

wszędzie tam, gdzie nie można zbudować modelu

przyczynowo – skutkowego, bo zjawisko jest zbyt skomplikowane. Klasyfikacja,

rozpoznawanie mowy, twarzy, pisma, chorób, sterowanie, analiza danych i wykrywanie

związków pomiędzy nimi, prognozowanie, aproksymacja.

50. Modele SI – biologiczny neuron -

do komórki docierają informacje pobudzające lub

hamujące. Jeśli suma tych sygnałów przekracza wartość progową to sygnał przesyłany jest do

innych neuronów. Skład się z: ciało komórki, akson, dendryt, synapsy

51. Idea modelowania biologicznej komórki mózgowej (neuronu) –

każde pobudzenie x

mnożone jest przez odpowiednią wagę w i sumowane. Następnie przetwarzane za pomocą

funkcji aktywacji: sigmoidalnej, liniowej, skoku jednostkowego itp.

52. Sieci neuronowe typu MLP -

53. Najbardziej popularne SN jako systemy uczące się –

wiedza neuronu kryje się w wagach.

W procesie uczenia na wejście neuronu podaje się określone kombinacje x oraz tak zmienia

się wartości wag aby uzyskać pożądane wartości na wyjściu. Trzeba dysponować przykładami

jak neuron ma reagować na określone kombinacje wejść.

54. Popularność sieci neuronowych -

bardzo dużym zainteresowaniem cieszą się sieci

neuronowe, jako wygodne narzędzie przydatne do rozwiązywania bardzo wielu różnych

isias-pytania.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: