Раздел 2. Системный анализ и моделирование систем и процессов

Глобальные беспроводные сети WWAN отличаются от других сетей тем, что в них используются такие технологии беспроводной связи, как UMTS, GPRS, CDMA2000, GSM, CDPD, Mobitex, HSDPA, 3G, 4G. Такие услуги связи обычно предлагаются, как правило, на платной основе операторами регионального, национального или даже глобального масштаба.

К беспроводным сетям недавно добавилась новинка, вид беспроводной связи под названием Li-Fi. Он работает при помощи светодиодов, светодиоды мерцают с высокой частотой и разными цветами, при этом скорость передачи данных довольно высока, конечно, этот способ связи на начальном этапе разработки и не так популярен, но он уже гораздо удобнее, чем все остальные. В Германии в лабораторных условиях была зафиксирована скорость 800Мбит/с на расстоянии 1,8 метра, но реализовано это устройство еще не было, а вот инженерам из Фуданьского университета в Шанхае удалось успешно провести эксперимент с помощью 1-ватной светодиодной лампочки. Инженеры считают, что использование света в качестве несущей имеет преимущества перед радиоволнами. [4]

Сеть Wi-Fi – самая распространенная и реализованная беспроводная сеть. Wi-Fi (англ. Wireless Fidelity - «беспроводная точность») - стандарт на оборудование Wireless LAN. Wi-Fi - это протокол беспроводной передачи данных, использующий радиоволны, помогающий соединить n-ное количество компьютеров в сеть, либо подключить их к сети Интернет, с малым радиусом действия.

Технология беспроводной передачи данных WiFi, основана на стандарте IEEE 802.11. Стандарт IEEE 802.11, определяет протоколы, необходимые для организации локальных беспроводных сетей (WLAN). Основные из них - протокол управления доступом к среде MAC (Medium Accsess Control) и протокол передачи сигналов в физической среде. В качестве основного метода доступа к среде, стандартом 802.11, определен механизм CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance - множественный доступ с обнаружением несущей и предотвращением коллизий). В основу стандарта 802.11 положена сотовая архитектура, причем сеть может состоять как из одной, так и нескольких ячеек. Каждая «сота» управляется базовой станцией, которая вместе с находящимися в пределах радиуса ее действия рабочими станциями пользователей образует базовую зону обслуживания. Точки доступа многосотовой сети взаимодействуют между собой через распределительную систему, представляющую собой эквивалент магистрального сегмента кабельных ЛВС. Поскольку оборудование, работающее на максимальной скорости 11 Мбит/с имеет меньший радиус действия, чем на более низких скоростях, то стандартом 802.11b предусмотрено автоматическое понижение скорости при ухудшении качества сигнала. Wi-Fi ориентирован на передачу относительно больших объемов информации.

3. Выполнить поиск в Internet по темам:

1. Системная плата персонального компьютера: назначение, состав

устройств на системной плате;

2. Тема выбирается из предлагаемого списка:

n) Рецепт самодельных чернил для струйных принтеров;

3. Тема поиска выбирается самостоятельно:

Фотоаппарат Sony SLT-A37: характеристики (внешний вид, функционал).

«Яндекс» (Yandex.ru) — поисковая система, основной продукт компании, принадлежащий российской корпорации «Яндекс». Другими, отдельными сервисами, являются турецкий «Яндекс» (yandex.com.tr), а также поиск по мировому Интернету (www.yandex.com).

При помощи данной поисковой системы я осуществлю поиск в сети Интернет по заданным темам, но для того, чтобы начать, нужно изучить язык запросов используемой поисковой системы. Для начала надо знать, что поиск производится на русском, английском, французском, немецком, украинском, татарском и казахском языках. Интерфейс «Яндекса» русифицирован и обладает сложным языком запросов, который позволяет ограничить область поиска отдельными доменами, языками, типами файлов и т. д. Чтобы быстро и точно осуществить поиск нужной информации при помощи данной системы, можно воспользоваться символами-джокерами (символы, используемые для замены других символов или их последовательностей, приводя таким образом к символьным шаблонам).

Основные из них представлены ниже:

«» — точная цитата;

| — ставится между словами, если нужно найти одно из них;

* — ставится между словами, если между ними пропущено какое-то слово;

site: — поиск на определённом сайте;

date: — поиск документов по дате, например, date:1905;

+ — ставится перед словом, которое обязательно должно присутствовать в документе;

& — ставится между словами, которые должны встречаться в пределах одного предложения.

Помимо этих символов в «Яндексе» есть еще несколько особенностей, например эта система, помимо «точной формы» запроса ищет еще и различные его вариации или формулировки; также учитываются и морфологические особенности русского языка, поэтому вне зависимости от формы слова в поисковом запросе выдача будет производиться по всем словоформам, но если в морфологическом анализе нет нужды, то перед словом можно поставить знак (!) и тогда поиск будет осуществлен только по данной форме слова. Помимо этого осуществляется транслитерация (например, если в поисковую строку вводится название известного брэнда на русском языке, то оно будет переименовано и записано на английском языке); автоматически раскрываются аббревиатуры; подбираются синонимы и различные словоформы, что следует отметить при выполнении поиска в сети Интернет при помощи именно этой системы. [1]

То, что мы видим под ссылками, эти короткие аннотации, в поисковых системах называются сниппетами[2].

Поисковая выдача для каждого пользователя формируется индивидуально на основе его местоположения, языковых запросов, интересов и предпочтений по результатам предыдущих и текущей поисковой сессии. Тем не менее, ключевым фактором при ранжировании поисковых результатов является их релевантность, соответствие поисковому запросу. [3]

1. Системная плата персонального компьютера: назначение, состав

устройств на системной плате.

Открываем браузер. Так как на данном ПК браузер от «Яндекса», то и поисковая система Yandex.ru. Используя русский язык, вводим в строку поиска: «Системная плата персонального компьютера: назначение, состав

устройств на системной плате» - это является заданной темой (при вводе не используем символы-джокеры, так как это не нужно).

В представленном окне могла бы отобразиться поисковая подсказка (при наборе пользователем запроса в строке поиска система предлагает подсказки в виде ниспадающего списка, они появляются ещё до перехода на страницу результатов поиска и позволяют уточнить запрос, исправить раскладку или опечатку или перейти сразу на искомый сайт.), но так как этот запрос не популярен, то просто осуществляется поиск в Интернет. (Рис.1)

Рис.1

Осуществляется поиск и в браузере, появляются результаты по запросу. При этом система не воспользовалась транслитерацией, но подобрала синонимы и различные словоформы. Ссылки соответствуют формулировке запроса, но отображают искомое лишь частично, нет ни одной ссылки, показывающей запрос в точности, как он был введен в строку поиска. Под каждой ссылкой мы видим сниппеты, при помощи которых можно выбрать определенный сайт, который удовлетворит запрос. По сниппетам можно определить более подходящий сайт, потому что слова, которые были введены в строку поиска выделяются жирным шрифтом и, следовательно, показывают, где имеется наибольшее соответствие. (Рис.2)

Рис.2

Откроем третью ссылку, потому что по соответствию запросу и содержанию, отражаемому в краткой аннотации, имеется наибольшее совпадение, но основной темой данной ссылки является не тема запроса. Информация, которая содержится на открытой странице в браузере, удовлетворяет запросу, но не является основной, она только одно из составляющих другой темы. Помимо того выскакивает реклама, которая, в принципе, не мешает, но и не приветствуется. (Рис.3,4)

Рис. 3

Рис.4

2. Тема выбирается из предлагаемого списка:

n) Рецепт самодельных чернил для струйных принтеров.

Открываем браузер, используем поисковую систему Yandex.ru. Данный запрос введем при помощи символов-джокеров, благодаря ним релевантность результатов будет выше, чем при простом наборе текста, «+» для того, чтобы это слово обязательно присутствовало и «&», чтобы слова запроса встречались в пределах одного предложения. Поисковая подсказка вновь не отобразилась, значит, этот запрос используется редко. (Рис.5)

Рис.5

По моему запросу в ходе ранжирования появился результат поиска. Он оказался более точным, потому что были использованы символы-джокеры. Практически все ссылки удовлетворяют запросу, учитывая сниппеты. Yandex.ruосуществил поиск не только на русском, но и частично на английском языке, в этом опять же роль сыграли символы-джокеры, в частности «&». (Рис.6)

Рис.6

Наиболее релевантной оказалась ссылка «Самодельные чернила | Форум», так как там дана точная искомая информация, которая является основной темой этого форума, а также там не было ненужной рекламы. Этот момент доказывает, что при использовании данных символов-джокеров («+», «&») осуществить поиск в Интернет при помощи поисковой системы Yandex.ru проще и эффективнее. (Рис.7)

Рис.7

3. Тема поиска выбирается самостоятельно:

Фотоаппарат Sony SLT-A37: характеристики (внешний вид, функционал).

В данной поисковой системе информация отображается не только в текстовом виде, она может быть представлена как картинки, видеофайлы, аудиофайлы, благодаря этому можно получить наиболее точный ответ на запрос, воспользовавшись и этими функциями, но зависит это от ранжирования системой всех ссылок, которые имеют высокую релевантность.

Вновь открываем браузер и используем строку поиска, вводим туда тему запроса на русском и английском языках для обозначения марки фотоаппарата, поисковая подсказка не появляется. (Рис.8)

Рис.8

В ходе ранжирования «Яндекс» отображает полученный результат, в котором четко видно, что предлагаются фотографии, которые могут более точно дать ответ на запрос в поисковой системе. (Рис.9)

Рис.9

Откроем первую ссылку, так как она наиболее релевантная, чем другие. В браузере появились изображения объекта, описание которого было нужно, а также его точная характеристика. (Рис.10)

Рис.10

Список использованной литературы; Интернет-ресурсы.

1. Гук М. Аппаратные интерфейсы ПК. Энциклопедия. — СПб.: Питер, 2002.

2. Брайан Хилл Глава 9. Основные сведения о коммутаторах // Полный справочник по Cisco = Cisco: The Complete Reference. — М.: «Вильямс». — С. 1088.

3. Максимов Н.В., Попов И.И. Компьютерные сети. Гриф МО РФ,-М,Форум, 2007 г.

4. Таненбаум, Э. Компьютерные сети / Э.Таненбаума.-СПб.:Питер,2005.-922с

5. Росс Джон. Wi-Fi. Беспроводная сеть: М, СП КОМ, 2004. НТ Пресс, 2007 г.

6. Бараш, Л. Многообразие стандартов беспроводных технологий / Л.Бараш // Компьютерное обозрение.-2003.-№10.-С.365-379

7. http://www.gosthelp.ru/gost/gost18501.html

[1] http://habrahabr.ru/company/yandex/blog/187404/

[2] http://habrahabr.ru/company/yandex/blog/181646/

[3] http://company.yandex.ru/technologies/personalised_search/index.xml

[4] http://m.habrahabr.ru/post/198874/

Раздел 2. Системный анализ и моделирование систем и процессов

2.1 Понятие систем и системного анализа

2.1.1 Понятие системы

Термин и понятие «система» является искусственно введенным понятием, служащим для представления достаточно сложных объектов и используемое в целях их более качественного исследования и совершенствования.

В настоящее время отсутствует единственное общерпинятое определение системы:

«Комплекс элементов, находящихся во взаимодействии» (Л. Берталанфи);

«Множество элементов с соотношением между ними и между их атрибутами (Холл А., Фейдшин Р.)»;

«Совокупность элементов, организованных таким образом, что изменения, исключения или введение нового элемента закономерно отражаются на остальных элементах» (Топоров В.Н.);

«Взаимосвязь самых различных элементов», «все состоящее из связанных друг с другом частей» (С. Бир);

«Отображение входов и состояний объекта в выходных объекта» (М. Месарович)

Система (греч.- «составленное из частей», «соединение» от «соединяю») - объективное единство закономерно связанных друг с другом предметов, явлений, а также знаний о природе и обществе.

Другими словами, под системой понимается такая совокупность элементов, объединенных общими ресурсами, связями, функциональной средой и целью существования, которая обладает свойствами, отсутствующими у отдельных элементов [1,3,6].

Элементы-условно неделимые и самостоятельно функционирующие части системы.

В некоторых системах, помимо элементов, иногда выделяют их компоненты (подсистемы), под которыми подразумевают совокупности относительно однородных элементов, объединенных общими функцией и ресурсом. Компоненты вводятся для упрощения описания процесса функционирования человеко-машинной системы в целом, поскольку образующие ее люди, используемая техника и окружающая их среда могут считаться подсистемами более низкого уровня. Примером может служить современный компьютер, компонентами которого служит большое число практически одинаковых и параллельно работающих электронно - вычислительных машин. Основными же подсистемами и элементами последних могут считаться, допустим, процессор и отдельная микросхема. Другую, чрезвычайно сложную систему представляет, например, сама техносфера, а также составляющие ее человеко-машинные системы.

Характер взаимодействия между подсистемами играет важную роль,поэтому наиболее важной характеристикой системы считается ееструктура - множество тех связей и элементов, которые играют наиболее важное значение при обеспечение энерго - массо - и информационного обмена не только внутри самой системы, но и между нею и окружающей ее средой.

Другими, также важными характеристиками, является функциональная среда системы и состояние, которое они занимают в каждый момент времени, определяемое всей совокупностью ее существенных свойств на данный момент их проявления.

Для того, чтобы выделить систему из среды необходимо соблюдать некоторые правила.

1. Определить границы системы и ее связи с внешней средой

2. Четко сформулировать функцию системы и в соответствии с ней проверить систему на полноту элементов, целостность, единство с позиции ее функционирования, и, в конечном счете - достижения желаемой цели (чтоб отсутствовали лишние, дублирующие, несовместимые либо недостающие элементы или связи).

3. Построить структуру системы, понимая при этом, что функция системы может реализоваться различными структурами.

4. Определить внутренние законы, по которым система существует и развивается. При этом система должна пониматься в развитии и движении. Должна быть установлена связь законов функционирования внутри системы с законами функционирования системного окружения (среды и надсистемы) [1,4,7].

2.1.2 Классификация систем

Полной классификации систем в настоящее время нет, более того, не выработаны окончательно ее принципы. Разные авторы предлагают разные принципы классификации, а сходным по смыслу - дают разные названия.

Одна из возможных классификаций систем приведена на рис. 1.1.

Рис. 2.1 Классификация систем

В соответствии с рис. 1.1системы бывают гомогенные, или однородные, и гетерогенные (разнородные), а также смешанного типа.
В гомогенных системах структурные элементы однородны, т. е. обладают одинаковыми свойствами, их элементы взаимозаменяемы (жидкости, газы, популяции организмов).

Гетерогенные системы состоят из разнородных элементов, не обладающих свойством взаимозаменяемости (техносфера).

По сложности систем они могут разделяться на три группы: простые - 4.1, сложные - 4.2 и большие - 4.3. Отличными свойствами сложных и больших считаются:

а) уникальность;

б) многоступенчатость, иерархичность;

в)случайный характер функционирования и реагирования на воздействие факторов;

г) многокритериальность оценки состояния ;

д) слабая структурированность и разнородность образующих их частей.

Главным отличительным свойством большой системы служит ее размер, не позволяющий провести исследование системы без предварительной декомпозиции (расчленения на компоненты) с последующим укрупнением.

Еще один вариант классификации – классификация действующих систем, которые способны совершать операции, работы, процедуры, обеспечивать заданное выполнение технологических процессов, действуя по программам, задаваемым человеком.

1. Технические системы - материальные системы, которые решают задачи по составленным человеком программам; сам человек при этом не является элементом таких систем (автомобиль, холодильник, компьютер).

2.Эргатические системы - это система, составным элементом которой является человек-оператор (шофер за рулем автомобиля, рабочий, вытачивающий деталь на токарном станке).

3.Технологические системы - это совокупность операций (процессов) в достижении некоторых целей. Структура такой системы определяется набором методов, методик, рецептов, регламентов, правил и норм. Элементами формальной технологической системы будут операции (действия) или процессы (рецепт блюда, в котором указаны основные параметры приготовления – количество продуктом, температура, продолжительность, но отсутствуют требования, например, к виду кастрюли или плиты).

4. Технологическая система более гибкая, чем техническая: минимальными преобразованиями ее можно переориентировать на производство других объектов, либо на получение других свойств последних.
(производство бумаги, изготовление автомобиля, оформление командировки, получение денег в банкомате).

4. Экономическая система - что система отношений (процессов), складывающихся в экономике.

5. Социальная система - совокупность мероприятий, направленных на социальное развитие жизни людей (улучшение социально-экономических и производственных условий труда, усиление его творческого характера, улучшение жизни работников, улучшение жилищных условий).

6. Организационная система - совокупность элементов, обеспечивающих координацию действий, правильное функционирование и развитие основных функциональных элементов объекта. Связи в такой системе основаны на информации и определяются различными нормативными документами.

7. Система управления. Содержит два главных элемента: управляемую подсистему (объект управления) и управляющую подсистему (осуществляющую функцию управления) [4,6,8].