Материал: Методические указания к практическим занятиям по курсу «Системный (90

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра физики и биомедицинской техники

Методические указания к практическим занятиям по курсу «Системный анализ»

Составители: В.А. Корчагина, Ю.Н. Батищева, В.В. Лебедев

Липецк Липецкий государственный технический университет

2012

Методические указания к проведению практических занятий по разделу «Системный анализ»

Введение

Никакие свойства изолированного объекта не могут быть исследованы без учета свойств составляющих его элементов, характера их взаимосвязи и взаимодействия. Изучение не изолированного от внешней среды объекта требует исследования характера его взаимодействий с ее элементами с учетом их состояния и параметров. В первом случае объект рассматривается как совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, представляющих собой систему. Во втором случае часть внешней среды, непосредственно взаимодействующая с объектом, может рассматриваться как составляющая системы более высокого порядка, в которой другой составляющей является сам объект. Она может рассматриваться и как совокупность внешних возмущающих факторов, воздействующих на объект, т. е. на систему.

Вполне естественно, что в зависимости от уровня, на котором рассматривается биологический объект (организм, клетка и др.), он может быть и системой, и подсистемой, и структурой, и элементом системы.

Например: организм (система), совокупность кровеносных сосудов и капилляров (подсистема, которая может быть названа кровеносной), клетка организма (элемент системы), печень (структура), интенсивность секреции инсулина (характеристика поджелудочной железы как структуры); совокупность таких факторов, как рН, температура, плотность, прозрачность раствора, в котором находится исследуемая клетка (внешняя среда для клетки как системы). Конечной структурой при определении, например, влияния почечной недостаточности на содержание в крови мочевины является сама кровь. В зависимости от целей исследования в каждой конечной структуре могут исследоваться различные ее характеристики.

В биологии и медицине, как правило, любая характеристика любой структуры является случайной величиной, зависящей от многих десятков или даже сотен других случайных величин. Среди них, однако, обычно имеется несколько, влияние которых превосходит суммарное влияние всех остальных.

Изучение изолированной связи между структурами основывается на допущении, что в некоторый момент времени на изменение характеристики одной структуры влияет только изменение характеристики некоторой, непосредственно с ней связанной, другой структуры, а характеристики других влияющих структур остаются неизменными. При этом основной вопрос ставится следующим образом: на сколько единиц изменяется характеристика изучаемой структуры при изменении характеристики влияющей структуры на одну единицу. Кроме того, предполагается, что при не очень значительных изменениях характеристики влияющей структуры характеристика конечной, т. е. изучаемой, структуры зависит от нее линейно.

Если обозначить изменение характеристики конечной структуры Y, а изменение влияющей структуры X, то последнее предположение позволяет связать их простейшей зависимостью (1), в которой А – показатель функциональной связи, называемой структурным коэффициентом.

Результаты изучения функциональной связи могут применяться как в отношении каких-либо отдельных организмов, так и обобщенно – применительно к виду организмов, популяции, однородной группе людей,

находящихся в одинаковых условиях, и др. Можно, например, предположить, что в некоторых пределах изменение кровяного давления почти линейно зависит от дозы прописываемого препарата. В этом случае, зная ориентировочное значение соответствующего структурного коэффициента, для врача не составит труда обосновать эту дозу для конкретного больного.