Interested Article - Система систем

megan
  • 2021-06-05
  • 1

Система систем — ( англ. System of systems - SoS ) совокупность систем, которые объединяют свои ресурсы и возможности для создания новой, более сложной системы, с целью получения суммарного результата большего/лучшего, чем получают отдельные системы, действуя индивидуально. В настоящее время системы систем являются важной исследовательской дисциплиной, для которой разрабатываются инструменты анализа и методы проектирования.

Описание

Обычно предлагаемые описания (не обязательно определения) систем систем приведены ниже в порядке их появления в литературе:

  1. Объединение систем в единую систему систем обеспечивает функциональную совместимость и синергизм систем командования, управления, компьютеров, связи и информации (C4I) и разведки, наблюдения и рекогносцировки ( ): описание в области информационных технологий в вооруженных силах. .
  2. Системы систем — это крупномасштабные параллельные и распределенные системы, компоненты которых сами являются сложными системами: описание в области коммуникационных структур и информационных систем на предприятиях .
  3. Система системного образования предполагает интеграцию систем в систему систем, что в конечном итоге способствует развитию социальной инфраструктуры: описание в области образования .
  4. Система системной интеграции — это метод разработки, интеграции, совместимости и оптимизации систем для повышения производительности в будущих сценариях боевых действий: описание в области интеграции информационных систем в вооруженных силах .
  5. Современные системы, включающие проблемы системы систем, не являются монолитными, а имеют пять общих характеристик: операционную независимость отдельных систем, управленческую независимость систем, географическое распределение, действие по обстановке и эволюционное развитие: описание в области эволюционного развития и сложных адаптивных систем в вооруженных силах .
  6. Проектирование системы систем предприятия на объединении традиционной деятельности по системному проектированию с функциями/деятельностью по стратегическому планированию и инвестиционному анализу: описание в области информационных систем на предприятиях .
  7. Система систем как совокупность трансдоменных сетей гетерогенных систем, которые могут демонстрировать операционную и управленческую независимость, географическое распределение, а также незапланированное и эволюционное поведение, которое не было бы очевидным, если бы системы и их взаимодействия моделировались отдельно: описание в области национальных транспортных систем, комплексных военных и космических исследований .

В совокупности все эти описания предполагают, что для улучшения поддержки принятия решений для системных проблем необходима полная система системного проектирования. В частности, необходима эффективная система системного проектирования, которая поможет лицам, принимающим решения, определить, являются ли соответствующие аспекты инфраструктуры, политики и/или технологий как взаимосвязанное целое хорошими, плохими или нейтральными с течением времени. Необходимость решения системных проблем является актуальной не только из-за растущей сложности сегодняшних задач, но и потому, что такие проблемы требуют крупных денежных и ресурсных инвестиций с последствиями для нескольких поколений.

Введение понятия Cистема систем в дополнение к понятию Система обусловлено тем, что для систем систем не подходят традиционные методы системной инженерии .

Направления исследований в области системы систем

Подход к проектированию

Хотя отдельные системы, составляющие систему систем, могут сильно различаться и действовать независимо, их взаимодействие обычно раскрывает и обеспечивает важные развивающиеся свойства. Эти возникающие модели имеют эволюционирующую природу, которую заинтересованные стороны должны признать, проанализировать и понять. Подход систем системы не сфокусирован на каких-то определенных инструментах, методах или практиках; вместо этого он продвигает новый образ мышления для решения масштабных задач, где взаимодействие технологий, политики и экономики является основными движущими силами. Исследования в области систем систем связаны с изучением проектирования , сложности и системной инженерии при построении обычных систем, но сфокусированы на задаче проектирования системы систем.

Системы систем обычно демонстрируют поведение сложных систем, но не все сложные проблемы относятся к сфере систем систем. Системам систем присущи несколько характеристик, не все из которых проявляются:

  • Эксплуатационная независимость элементов
  • Управленческая независимость элементов
  • Эволюционное развитие
  • Возникающее поведение
  • Географическое распределение элементов
  • Междисциплинарное исследование
  • Неоднородность систем
  • Сети систем

Первые пять признаков известны как критерии Майера для выявления системы систем. Остальные три характеристики были предложены в результате изучения математических последствий моделирования и анализа систем систем доктором Дэниелом ДеЛаурентисом и его коллегами из Университета Пердью .

Согласование целей различных систем в составе системы систем может осуществляться на основе договоров/контрактов, в результате которых действия систем из разнонаправленных, конфликтных становятся сонаправленными и синхронно выполняемыми .

Исследования

Текущие исследования эффективных подходов к решению системных проблем включают в себя:

  • Создание эффективной системы отсчета
  • Создание универсального словаря
  • Разработка эффективных методологий визуализации и коммуникации сложных систем
  • Управление распределенными ресурсами
  • Изучение проектирования архитектуры
    • Интероперабельность
    • Политики распределения данных: определение политик, руководство по проектированию и проверка
  • Формальный язык моделирования с интегрированной платформой инструментов
  • Изучение различных методов моделирования, симуляции и анализа.
  • Изучение различных численных и визуальных инструментов для отражения взаимодействия системных требований, концепций и технологий.

Приложение

Системы систем, хотя по-прежнему исследуются преимущественно в оборонном секторе, также находят применение в таких областях, как национальный воздушный и автомобильный транспорт и освоение космоса . Другие области, где его можно применять, включают здравоохранение , проектирование Интернета , интеграцию программного обеспечения , управление энергопотреблением и энергосистемы. Социально-экологические интерпретации устойчивости, в которых различные уровни нашего мира (например, система Земли, политическая система) интерпретируются как взаимосвязанные или вложенные системы, используют подход систем систем. Устойчивость цепочки поставок может найти применение в бизнесе.

Образовательные учреждения и промышленность

Сотрудничество между широким кругом организаций помогает стимулировать разработку определения класса проблем системы систем и методологии моделирования и анализа проблем системы систем. Во многих коммерческих организациях, исследовательских институтах, академических программах и государственных учреждениях реализуются текущие проекты.

Основными заинтересованными сторонами в разработке этой концепции являются:

  • Университеты, работающие над системой системных проблем, в том числе Университет Пердью, Технологический институт Джорджии, Университет Олд-Доминион, Университет Джорджа Мейсона, Университет Нью-Мексико, Массачусетский технологический институт, Военно-морская аспирантура и Университет Карнеги-Меллона.
  • Корпорации, активно работающие в этой области исследований, такие как The MITRE Corporation, Airbus , BAE Systems , Northrop Grumman , Boeing , Raytheon , Thales Group , CAE Inc., Altair Engineering, Sabre Astronautics и Lockheed Martin .
  • Правительственные учреждения, которые проводят и поддерживают исследования в области системных исследований и приложений, такие как DARPA , Федеральное управление гражданской авиации США , НАСА и Министерство обороны (DoD)

Например, Министерство обороны недавно учредило Национальные центры системного проектирования для разработки формальной методологии системного проектирования для применения в проектах, связанных с обороной.

В другом примере, согласно исследованиям архитектуры исследовательских систем ( — ESAS), НАСА учредило Управление миссий исследовательских систем (ESMD), чтобы возглавить разработку новой исследовательской «системы систем» для достижения целей, намеченных президентом Дж. Бушем в 2004 году.

В настоящее время реализуется ряд исследовательских проектов и мероприятий по поддержке, спонсируемых Европейской Комиссией . Они нацелены на достижение стратегической цели IST-2011.3.3 в рабочей программе FP7 в области ИКТ (Новые парадигмы для встроенных систем, мониторинга и контроля в направлении разработки сложных систем). Эта цель и реализуемые проекты уделяют особое внимание «проектированию, разработке и проектированию систем систем»:

  • T-AREA-SoS (Трансатлантическая программа исследований и образования по системам систем), цель которой «повысить европейскую конкурентоспособность и улучшить социальное воздействие разработки и управления большими сложными системами в широком диапазоне секторов путем создания общесогласованной программы исследований систем систем (SoS) ЕС-США».
  • COMPASS (Комплексное моделирование для продвинутых систем систем), целью которого является предоставление семантической основы и открытой среды инструментов, позволяющей успешно и экономично разрабатывать сложные SoS, используя методы и инструменты, которые способствуют построению и раннему анализу моделей.
  • DANSE (Проектирование для адаптивности и эволюции в системной инженерии), целью которого является разработка «новой методологии для поддержки развивающихся, адаптивных и итеративных моделей жизненного цикла Системы систем, основанных на формальной семантике для взаимодействия SoS и поддерживается новыми инструментами для анализа, моделирования и оптимизации».
  • ROAD2SOS (Дорожные карты системного проектирования), целью которого является разработка «стратегических исследовательских и инженерных планов в области системного системного проектирования и связанных с ним тематических исследований».
  • DYMASOS (DYnamic MAnagement of физически связанных систем систем), целью которого является разработка теоретических подходов и инженерных инструментов для динамического управления SoS на основе сценариев промышленного использования.
  • AMADEOS (Архитектура гибкой, надежной эволюционной открытой системы систем с множественной критичностью), целью которой является привнесение осознания времени и эволюции в проект системы систем (SoS) с возможным эмерджентным поведением, чтобы создать надежную концептуальную модель., общую архитектурную структуру и методологию проектирования.

См. также

Примечания

  1. Popper, S., Bankes, S., Callaway, R., and DeLaurentis, D., 28 сентября 2011 года. , July 21-22, 2004, Potomac Institute for Policy Studies, Arlington, VA.
  2. collected partly from: 15 октября 2005 года. Jamshidi, M., «System-of-Systems Engineering — A Definition», IEEE SMC 2005, 10-12 Oct. 2005.
  3. Manthorpe Jr., W.H., «The Emerging Joint System-of-Systems: A Systems Engineering Challenge and Opportunity for APL,» Johns Hopkins APL Technical Digest, Vol. 17, No. 3 (1996), pp. 305—310. 3 сентября 2006 года.
  4. Kotov, V. «Systems-of-Systems as Communicating Structures», Hewlett Packard Computer Systems Laboratory Paper HPL-97-124, (1997), pp. 1-15.
  5. Luskasik, S.J. « 4 июня 2019 года. ,» Artificial Intelligence for Engineering Design, Analysis, and Manufacturing, Vol. 12, No. 1 (1998), pp. 55-60.
  6. Pei, R.S., «Systems-of-Systems Integration (SoSI) — A Smart Way of Acquiring Army C4I2WS Systems», Proceedings of the Summer Computer Simulation Conference, (2000), pp. 574—579.
  7. Sage, A.P. (2001). (PDF) . Information, Knowledge, Systems Management . 2 (4): 325—345. Архивировано из (PDF) 4 июня 2019 .
  8. Carlock, P.G., and R.E. Fenton. «System-of-Systems (SoS) Enterprise Systems for Information-Intensive Organizations», Systems Engineering, Vol. 4, No. 4 (2001), pp. 242—261.
  9. DeLaurentis, D. «Understanding Transportation as a System of Systems Design Problem», 43rd AIAA Aerospace Sciences Meeting, Reno, Nevada, January 10-13, 2005. AIAA-2005-0123.

    DeLaurentis, D. A. (2004). . Review of Policy Research . 21 (6): 829—837. doi : .
  10. DeLaurentis, D., Callaway, R.K., «A System-of-Systems Perspective for Public Policy Decisions», Review of Public Policy Research, Vol. 21, Issue 6, Nov. 2004, pp. 829—837.
  11. , Системы систем
  12. DeLaurentis, D., «Research Foundations», School of Aeronautics and Astronautics, Purdue University, West Lafayette, IN, 2007.
  13. Maier, M.W. (1998). . Systems Engineering . 1 (4): 267—284. doi : . Дата обращения: 13 декабря 2012 .
  14. DeLaurentis, D. «Understanding Transportation as a System of Systems Design Problem», 43rd AIAA Aerospace Sciences Meeting, Reno, Nevada, January 10-13, 2005. AIAA-2005-0123.
  15. «Systems of Systems (SoS)», College of Engineering, Purdue University, West Lafayette, IN, 2007.
  16. В. Лапидус, Л. Касторская. .
  17. DeLaurentis D., «System of Systems Definition and Vocabulary», School of Aeronautics and Astronautics, Purdue University, West Lafayette, IN, 2007.
  18. Jara, F. (1998, July 24). Visualization systems. Retrieved from web 15 апреля 2012 года. on 16 Nov 2011
  19. Mosleh M., Ludlow P., Heydari B., , Systems Engineering, 2016
  20. ↑ Curry, Edward. 2012. In IEEE 7th International Conference on System of Systems Engineering (SOSE 2012), 101—106.
  21. Gianni, D., (2015, Jan). Data Policy Definition and Verification for System of Systems Governance, in Modeling and Simulation Support for System of Systems Engineering
  22. ↑ . Дата обращения: 15 июля 2013. Архивировано из 21 сентября 2021 года.
  24. Kremers, E., Viejo, P., Barambones, O., Durana, J., (2010). A Complex Systems Modelling Approach for Decentralised Simulation of Electrical Microgrids. Proceedings of the 15th IEEE International Conference on Engineering of Complex Computer Systems (ICECCS), 2010.
  26. . Дата обращения: 22 июля 2013. Архивировано из 16 мая 2013 года.
  27. Designing for Adaptability and evolutioN in System of systemsEngineering
  28. Roadmaps for SoS Engineering
  30. . Дата обращения: 18 декабря 2015. Архивировано из 24 августа 2014 года.

Литература

  • Янир Бар-Ям и др. (2004) « » в: NECSI: Проект сложных физических, биологических и социальных систем , 7 января 2004 г.
  • Кеннет Э. Боулдинг (1954) «Общая теория систем — скелет науки», Management Science , Vol. 2, № 3, ABI/INFORM Global, стр. 197—208.
  • Кроссли, Вашингтон, введение в фирменную область инженерных школ Университета Пердью.
  • Миттал, С., Мартин, Дж. Л.Р. (2013) , CRC Press, Бока-Ратон, Флорида
  • ДеЛаурентис, Д. «Понимание транспорта как проблемы проектирования систем», 43-е совещание AIAA по аэрокосмическим наукам, Рино, Невада, 10-13 января 2005 г. АИАА-2005-0123.
  • Дж. Лью, Д. Маврис, Фонд изучения будущих транспортных систем посредством агентного моделирования }, в: Труды 24-го Международного конгресса авиационных наук (ICAS), Иокогама, Япония, август 2004 г. Сессия 8.1.
  • Хелд, Дж. М., Моделирование систем систем , докторская диссертация, Сиднейский университет, 2008 г.
  • Д. Люзо и Дж. Р. Руо, «Системы систем», ISTE Ltd и John Wiley & Sons Inc, 2010 г.
  • Д. Люзо, Дж. Р. Руо и Дж. Л. Випплер, «Сложные системы и системы системной инженерии», ISTE Ltd и John Wiley & Sons Inc, 2011 г.
  • Поппер С., Бэнкс С., Каллауэй Р. и ДеЛаурентис Д. (2004) Симпозиум «Система систем: отчет о летнем разговоре» , 21-22 июля 2004 г., Потомакский институт политических исследований, Арлингтон, ВА.

Ссылки

  • (SoSE)
  • (IJSSE)
Источник —

megan
  • 2021-06-05
  • 1
  • Tags:

Same as Система систем

The title for the last searches