Главная » Файлы » Выполненные работы » Системный анализ [ Добавить материал ]

Системный анализ системы «криогенная камера для человека»

[Скачать с сервера (28.7Kb) - бесплатно] 20.06.2010, 00:25
Тему и содержание работы нужно было выбирать самим, поэтому темы были самые разнообразные...
Данная работа получила четвёрку.


Содержание:

  • Цели создания системы
  • Вербальное описание
  • Признаки и свойства системы
  • Цель определения системы и ограничения, накладываемые на исследование
  • Классификация системы
  • Функциональная организация системы
  • Структурная организация системы
  • Криогенная камера как подсистема более широкой системы
  • Взаимодействие системы с окружающей средой
  • Теоретико-множественное описание системы
  • Графическое представление переходов системы в различные состояния
  • Выводы

Цели создания системы:

Ускорение темпов развития человечества в последнее тысячелетие поражает многих людей. Самые удивительные открытия приписывают ближайшим столетиям. И для многих главной надеждой является открытие возможности жить намного дольше, чем это возможно в настоящее время, обманув, таким образом, саму природу человека. Причины разные… кто-то просто хочет жить вечно, ведь все (почти) любят жизнь, а кто-то просто хочется насладиться достижениями далёкого будущего.

Многие практически уверены, что такое открытие будет  осуществлено. Но что делать тем, кто не успел? Как раз им на помощь можешь прийти криогенная камера для человека.

Вопрос жизни и смерти очень важен для каждого человека, поэтому люди готовы много платить за такой шанс продлить свою жизнь. Инвестиции могут позволить разрабатывать всё более совершенные криогенные камеры и извлекать из этого коммерческую выгоду, что позволит обеспечено жить людям, разрабатывающим данную технологию, а так же они смогут воспользоваться ею в конце своей «первой» жизни. Ещё один несомненный плюс: работа над проектом сильно поможет развитию науки.

Системный анализ позволит представить, разработать создаваемый объект.


Вербальное описание:

Криогенная камера для человека представляет собой цилиндрическую капсулу (это слово будет синонимом названия нашей системы) высотой около трёх метров, и достаточным диаметром, что бы туда легко можно было поместить охлаждённого до -190oC, очень хрупкого (при такой температуре), человека. Камера должна иметь:
  • Герметичную область, в которой нужно как можно дольше удерживать низкую температуру;
  • Градусник широкого диапазона (от -200 до 0 градусов Цельсия);
  • Герметичную крышку
  • Измеритель уровня жидкого азота внутри
  • Индикатор состояния: использует измеритель уровня жидкого азота и градусник для выдачи сообщений о нарушении нормального режима хранения внутри камеры.
Нормальный режим соответствует достаточному количеству жидкого азота внутри капсулы и температуре менее 190 0С.
Индикатор и измеритель уровня жидкого азота потребляет электрическую энергию, поэтому камера оснащена аккумулятором.

Камера также имеет включатель индикатора и крышку. В общем случае работа с камерой представляется следующим образом: вначале камера крышки открыта, туда заливается определённый объём жидкого азота, затем аккуратно помещается уже охлаждённый до этого до температуры -191 градуса по Цельсию труп; крышку герметично закрывают и нажимают на включатель – это активирует индикатор, который получает данные от градусника и измерителя уровня жидкого азота. Если температура внутри капсулы меньше 190 градусов и уровень жидкого азота выше определённого минимального уровня, то индикатор показывает, что всё в порядке.

Если температура превышена, либо уровень жидкого азота слишком низкий, либо и то и другое одновременно, то индикатор информирует об этом по-разному. При индикации отклонения от нормальных условий хранения, обслуживающий персонал должен выключить индикатор, открыть крышку и долить жидкий азот, либо  заменить его, а затем обратно закрыть крышку и включить индикатор. Данный процесс продолжается до тех пор, пока труп не понадобится, либо пока не отпадёт необходимость его хранить. Тогда крышка открывается и достаётся труп (в случае открытия крышки при включённом индикаторе он должен отключаться автоматически).

Криогенная камера должна выполнять следующие функции:
  • Сохранять внутри как можно большее время, как можно большую герметичность, особенно низкую температуру и количество жидкого азота.
  • Оповещать индикатором состояния о том, что необходимо добавить азота
  • Оповещать индикатором состояния о том, что температура достигла опасного уровня


Признаки и свойства системы:

Криогенная камера является системой, так как:

  • 1. Представляет собой целостную совокупность элементов. С одной стороны, криогенная камера - целостное образование и, с другой — в ее составе отчетливо могут быть выделены целостные подсистемы и элементы, такие как:
    • герметичная капсула
    • градусник
    • индикатор состояния
    • аккумулятор
    • жидкий азот
    • измеритель уровня жидкого азота
    • контроллер

  • 2. Мощность (сила) существенных связей между элементами системы на интервале времени, не равном нулю, больше, чем мощность связей этих же элементов с внешней средой, поэтому криогенная камера является целостным образованием.

  • 3. Имеет организацию. Это свойство характеризуется наличием определенной организации, что проявляется в снижении энтропии (степени неопределенности) системы по сравнению с энтропией системоформирующих факторов, определяющих возможность создания системы.

  • 4. Система связная (элементы взаимодействуют, обмениваются информацией и энергией и способствуют выполнению определённых функций, которые не свойственны элементам по отдельности);

  • 5. Система обособлена от окружающей среды и её функции направлены на минимизацию последствий от взаимодействия с ней;

  • 6. Есть связи с окружающей средой в целях обмена ресурсами (аккумулятор, жидкий азот);

  • 7. Вся организация системы подчинена общей цели – сохранение тела человека в замороженном состоянии (очень долгое время);

  • 8. Криогенная камера имеет свойство Эмерджентности. Эмерджентность предполагает наличие таких качеств (свойств), которые присущи системе в целом, но не свойственны ни одному из её элементов в отдельности.




Цель определения системы и ограничения, накладываемые на исследование:

Анализ системы «Криогенной камеры для человека» производится в целях получения представления о системе с точки зрения людей, которым необходимо её обслуживать и которые хотят ею воспользоваться. Декомпозиция подсистем рассматриваться не будет. Вероятностными поведениями системы будем пренебрегать.

Предполагается, что система будет находиться при нормальных условиях, и будет обслуживаться людьми. Предполагаем, что единственное неблагоприятное возможное воздействие внешней среды на криогенную камеру является умеренное тепло (в вулкан бросать, кувалдой стучать и т.п. не будем).

Не будем отображать аккумулятор в схемах как источник энергии, который необходимо подпитывать извне, но будем иметь это в виду. Фактически он должен периодически заменяться обслуживающим персоналом.


Классификация системы:
  • По виду отображаемого объекта: техническая;
  • По виду научного направления: физическая;
  • По типу целеустремленности: детерминированная система;
  • По сложности структуры и поведения – детерминированная, легко поддается описанию;
  • По степени организованности – сильноорганизованная система, все элементы взаимодействуют между собой;
  • По генетическому признаку: материальная, искусственная;
  • По открытости системы: открытая;
  • По числу элементов: малая система (при декомпозиции до второго уровня)
  • По типу переменных: с количественными переменными;
  • По способу описания: детерминированная;
  • По степени определенности функционирования: детерминированная;
  • По однородности или разнообразию структурных элементов: разнородная (гетерогенная) - на данном уровне декомпозиции все элементы системы разнородны;
  • По состоянию: неравновесная, с оговорками – система стремится к равновесию посредством индикатора, но сама не способна его достичь; этим занимается обслуживающий персонал, который не является частью системы.


Функциональная организация системы:

Основная функция системы – поддерживать содержание трупа при температуре минус 191,1 0C столетиями.




Структурная организация системы:

Система состоит из нескольких подсистем, объединенных между собой связями. Каждая подсистема в свою очередь делится на новые подсистемы. Все элементы определённым образом закреплены, что способствует устойчивости системы.

Представим криогенную камеру в виде чёрного ящика с входом и выходом: ...


Криогенная камера как подсистема более широкой системы:

Одна криогенная камера является, вероятно, должна являться частью более крупной системы: криогенной лаборатории, которая, к тому же, обеспечит нормальные условия окружающей среды для системы криогенной камеры и почти исключит вероятность чересчур сильных физических воздействий на капсулу.


Взаимодействие системы с окружающей средой:
  1. Взаимодействие с обслуживающим персоналом, который может нажимать на включатель индикатора, открывать/закрывать крышку и добавлять жидкий азот внутрь;
  2. Взаимодействие с тепловой энергией окружающей среды; Это взаимодействие система пытается свести к минимуму, насколько это возможно. Данное взаимодействие приводит к повышению температуры внутри капсулы.
  3. Система получает труп из окружающей среды, без которого её работы бессмысленна
  4. Система получает жидкий азот из внешней среды


Графическое представление переходов системы в различные состояния:

Каждая стрелка подписана воздействием, которое необходимо совершить, чтобы произошёл данный переход (λ – нет воздействий).

Рассмотрим лишь несколько переходов:





Выводы:

Я произвёл системный анализ системы «криогенная камера для человека» в ходе которого раскрылась вся суть системы в целом(на самом верхнем уровне), принципы её работы, состав элементов (подсистем), как эти подсистемы взаимодействуют. Системный анализ системы позволил выявить следующие недостатки:
  1. Нужда в обслуживающем персонале
  2. Невозможность достижения полной герметичности, что ведёт к необходимости периодически подливать жидкий азот
  3. Тела при низкой температуре имеют очень большую хрупкость. Камера без дополнительных усилий не сможет защитить тела внутри себя от резких толчков.
  4. Необходимость в периодической смене аккумулятора
  5. Что бы долить азот, необходимо производить разгерметизацию, что ведёт к нагреванию жидкого азота, конденсации воды в воздухе вокруг и падение её в капсулу. Так же жидкий азот взаимодействует с кислородом.
Все эти проблемы мы выявили ещё до построения системы и при желании её можно доработать. Так же декомпозиция до следующих уровней может привести к ряду новых проблем.

Так же данный анализ может быть изучен экспертами различных областей для выявления ошибок, недостатков и сложностей при реализации ещё до декомпозиции следующих уровней.
Похожие материалы:

Добавил: COBA (20.06.2010) | Категория: Системный анализ
Просмотров: 4798 | Загрузок: 440 | Рейтинг: 0.0/0 |
Теги: семестровая, сисан
Комментарии (0)

Имя *:
Email *:
Код *: