Владимир Петров - Структурный анализ систем

Полеможет представлять собой любое действиеили взаимодействие, например, энергию , силу или информацию . В информационных системах это может быть алгоритм .

Веполь изображается схемой (1.1).

Термин ВеПольпроизошел от слов «Вещество»и «Поле».

Вепольный анализвключает в себя определенные правила и тенденции. Эти тенденции подчиняются закону увеличения степени вепольности,который будет описан ниже.

Вепольный анализпредназначен для:

— представления исходной структуры задачи (системы);

— определения структурного решения задачи;

— выявления перспективы развития структуры системы.

Если В 1 — изделие, В 2 — инструмент, «обрабатывающий» изделие В 1, а П — поле (энергия, сообщаемая инструменту), то веполь будет иметь вид (1.2).

Пример 1.1. Разрезание хлеба

Продемонстрируем веполь на примере нарезки хлеба.

Хлеб В 1разрезают ножом В 2, прикладывая силу руки П 1(поле механических сил). В данном случае П 1 — линейное перемещение ножа и давление.

Этот же пример можно представить и другой вепольной схемой (1.3): нож В 2действует на хлеб В 1через механическое поле П 2, представляющее собой давление ножа на хлеб или трение между ножом и хлебом.

Пример 1.2. Информационная система

Если В 1 — элемент (программа) 1, В 2 — элемент (программа) 2, а П 1 — поле (сигнал — информация), то вепольную модель можно представить схемой (1.4). Эту же формулу можно представить и так: В 1 — данные (информация) 1, В 2 — данные (информация) 2, а П 1 — алгоритм.

Введем понятие «отзывчивости».

Отзывчивостьв вепольном анализе — это свойство вещества В реагировать (отзываться) на воздействие поля П, т. е. выполнять необходимое (заданное) действие или вещества В генерировать необходимое поле П.

Приведем примеры «отзывчивых» веществ и полей:

1. Ферромагнитное веществоотзывчиво на магнитное поле.

2. Тензорезисторотзывчив на деформацию , давление, напряжение, перемещение ( механическое поле).

3. Материал с памятью формыотзывчив на тепловое поле.

4. Флуоресцентныеи фоточувствительные веществаотзывчивы на рентгеновское излучение.

5. Поляризационная пластинаотзывчива на оптическое поле.

6. Фотодиодотзывчив на оптическое поле.

7. Жидкие кристаллыотзывчивы на тепловоеи электрическое поле.

8. И т. д.

В данном разделе представлены основные обозначения вепольного анализа.

Связь между элементами обозначается линией .

На схеме (2.1) изображены вещества В 1, В 2связанные между собой каким-то образом (не всегда известным), а на схеме (2.2) показана связь П 1и В 1.

Действие (воздействие) обозначается стрелкой .

Воздействие инструмента В 1на изделие В 2может быть изображено схемой (2.3). Стрелка указывает направление действия В 1на В 2

Схема (2.4) показывает действие поля П 1на вещество В 1.

Может быть и обратное действие В 2на В 1,показано на схеме (2.5).

или В 1на П 1 — схема (2.6).

Взаимодействие обозначается двухсторонней стрелкой .

Схема (2.8) описывает взаимодействиеполя и вещества П 1и В 1.

Действия могут быть неэффективнымиили недостаточными. Они обозначаются прерывистой линией, как показано на схеме (2.9) и (2.10).

Избыточные действияобозначаются двумя параллельными линями (стрелками). Эти действия показаны на схеме (2.11) и (2.12).

Вредные, нежелательныедействия обозначаются волнистой линией. Эти действия показаны на схеме (2.13) и (2.14).

Знак переходаот исходной вепольной модели к необходимой обозначается двойной стрелкой, например как показано в (2.15).