Рассмотрены современные тенденции развития общей теории систем. Показана роль информационных процессов в работе больших и сложных производственных управляющих систем. Дан анализ и систематизация современных математических методов описания информационных процессов и систем. Рассмотрены особенности оцифровки, кодирования и сжатия информации, повышения помехоустойчивости и оптимального принятия решений. Показана связь увеличивающейся сложности технических средств и протекающих процессов, применяемых в современном производстве, а также необходимость повышения качества управления как техническими, так и организационными системами. Рассмотрена роль информации и информационных систем в социальных преобразованиях общества в связи с расширяющейся специализацией и кооперированием предприятий. Приведены методы математического моделирования и описания при разработке крупных автоматизированных, информационных систем и вычислительных комплексов, а также методы оптимальной организации взаимодействия элементов и выбора наилучшей структуры производственных систем. Даны общесистемные правила и ограничения для совершенствования методов оптимизации управления с привлечением общей теории информационных систем.br/Для студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки «Информационные системы».

Введение......5 Глава 1. ОБЩАЯ ТЕОРИЯ СИСТЕМ И СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ......12 1.1. Терминология и определения......12 1.2. Общие характеристики и особенности систем......21 1.3. Системный подход и системный анализ......27 1.4. Качественное описание систем......32 1.5. Количественные методы описания систем......39 1.6. Моделирование систем......44 1.7. Абстрактно-множественное описание систем......50 1.8. Модели систем в виде дифференциальных уравнений......56 1.9. Представление состояний систем в виде графов......57 1.10. Каноническое описание динамических систем......61 1.11. Динамические характеристики систем......64 1.12. Кибернетический подход......67 1.13. Агрегатное описание систем......68 1.14. Иерархические модели системы и структурная теория алгоритмов......72 1.15. Анализ и синтез систем на основе декомпозиции
агрегирования и моделирования......76 1.16. Проектирование производственных предприятий на основе системно-целевого подхода......83 Контрольные вопросы и упражнения......85 Глава 2. ИНФОРМАЦИОННЫЕ И УПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ......87 2.1. Информация
информатика и информационные системы......87 2.2. Классификация информационных систем......101 2.3. Описание сложных информационных и управляющих систем......108 2.4. Общие свойства и виды информационных и управляющих систем......115 2.5. Теория исследования и построения информационных систем......117 2.6. Модель управления информационной сетью......119 2.7. Модель вычислителей для сложных задач......121 2.8. Макроструктура информационных и управляющих систем......122 2.9. Структуры управляющих ЭВМ и их объединений......124 2.10. Локальные информационно-управляющие сети и протоколы обмена данными......126 2.11. Структура глобальной информационно-управляющей сети......127 Контрольные вопросы и упражнения......128 Глава 3. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ......130 3.1. Информация
сообщение
сигнал......130 3.2. Вероятностное описание процесса (сообщения)......137 3.3. Элементы теории передачи информации......141 3.4. Помехоустойчивость и оптимальная фильтрация......144 3.5. Помехи
шумы и спектры сигналов......147 3.6. Спектры сигналов при разных видах модуляции......148 3.7. Пропускная способность дискретного канала без помех......150 3.8. Пропускная способность канала связи с помехами......154 3.9. Оценка вклада шума в искажения информации......161 3.10. Сжатие информации......164 Контрольные вопросы и упражнения......171 Глава 4. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПИСАНИЯ СИГНАЛОВ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ......172 4.1. Информационные сигналы и процессы......173 4.2. Пространства сигналов......190 4.3. Дискретные представления сигналов......207 4.4. Интегральные представления сигналов......219 4.5. Преобразования Фурье
Гильберта и другие интегральные преобразования......223 4.6. Интегральное представление узкополосных сигналов......227 4.7. Полосовая фильтрация......231 4.8. Интегральные числовые характеристики сигналов и функционалы......233 4.9. Оптимизация выходного сигнала фильтра вариационным методом......240 Контрольные вопросы и упражнения......244 Глава 5. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ СИГНАЛОВ......244 5.1. Представление преобразователей сигналов линейными операторами......244 5.2. Линейные преобразования сигналов......246 5.3. Линейные преобразования в конечномерном пространстве......248 5.4. Операторы линейных преобразований......250 5.5. Приближенное представление операторов......258 5.6. Реализация вырожденных операторов......264 5.7. Спектральное представление операторов......268 5.8. Собственные значения и собственные пространства......269 5.9. Спектральное представление нормальных компактных операторов......272 Контрольные вопросы и упражнения......275 Глава 6. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ И УСТРОЙСТВ ИХ ОБРАБОТКИ......277 6.1. Описание случайных процессов......277 6.2. Стационарные случайные процессы и корреляционные функции......281 6.3. Комплексные двумерные процессы......284 6.4. Конечномерные представления случайного процесса и разложение Карунена-Лоэва......287 6.5. Узкополосные стационарные процессы......291 6.6. Модели случайных процессов и их корреляционные функции......293 6.7. Процессы с циклической стационарностью......295 6.8. Оптимальная фильтрация сигналов......297 6.9. Непрерывная оценка формы сигнала......300 6.10. Оценка амплитуд и согласованная фильтрация......306 6.11. Теория обнаружения сигналов......312 6.12. Критерии принятия решений и отношения правдоподобия......314 6.13. Узкополосные сигналы и некогерентное обнаружение......327 Контрольные вопросы и упражнения......336 Глава 7. ЦИФРОВАЯ ПЕРЕДАЧА
КОДИРОВАНИЕ И СЖАТИЕ ИНФОРМАЦИИ......337 7.1. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи......337 7.2. Передача цифровых кодов по каналу связи......343 7.3. Условная энтропия и энтропия объединения при передаче информации......349 7.4. Представление кодовых последовательностей......354 7.5. Линейные
составные и рефлексные групповые коды......358 7.6. Систематические коды и код Хэмминга......363 7.7. Циклические коды с обнаружением и исправлением ошибок......365 7.8. Построение и декодирование циклических кодов......371 7.9. Логическое кодирование и избыточные коды......376 7.10. Скремблирование......377 7.11. Кодирование для канала связи без шума и с шумом......381 7.12. Кодирование производственной и экономической информации......391 7.13. Сжатие информации......403 Контрольные вопросы и упражнения......414 Глава 8. ПРИНЯТИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ РЕШЕНИЙ В ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ......415 8.1. Выбор как реализация цели......415 8.2. Выбор на основе критериев оптимальности......416 8.3. Выбор на основе бинарных отношений......418 8.4. Групповой выбор......419 8.5. Выбор в условиях неопределенности......420 8.6. Выбор в условиях статистической неопределенности......421 Контрольные вопросы и упражнения......423 Глава 9. РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ......425 9.1. Радиотехнические информационные системы......426 9.2. Системные методы и радиотехнические системы......427 9.3. Структурные и функциональные схемы РТС......429 9.4. Радиотехнические системы передачи информации......431 9.5. Радиоэлектронная аппаратура (РЭА) РТС......434 9.6. Искажения сообщений в РТС
помехоустойчивость и оптимальный прием......438 9.7. Оптимизация выделения информации при действии помех......442 9.8. Согласованные и оптимальные фильтры......445 9.9. Энергетические соотношения в РТС......455 9.10. Многоканальные радиотехнические системы передачи информации......458 9.11. Системы телевидения
сотовой связи и спутниковая связь......463 Контрольные вопросы и упражнения......467 Список литературы......469