четверг, 8 декабря 2016 г.

Про компоненты-модули-размещения. Просто.

При системном рассмотрении надо учитывать функции, конструкцию и размещения. Поясню на простом примере. Есть такая достаточно архаичная вещь, как наручные часы. Это примерно как бумажные книги – смысла особого нет, неудобно, дорого, но ими часто еще пользуются в силу привычек и других причин.
Все часы устроены одинаково. У них есть задающий элемент, который отсчитывает одинаковые промежутки времени, допустим, секунды, есть счетный элемент, который из 60 секунд считает минуту, из минут считает часы, дни, недели, месяцы и годы. Так, один раз задав правильное время, можно всегда иметь его с собой. Постойте, ведь это правильное время надо задать, значит, у нас должен быть элемент, который регулирует точку отсчета – это будет установочный регулятор. Отлично, теперь мы имеем всегда точное время. Осталась лишь небольшая проблема, мы его не видим, нам нужно табло, индикатор, который покажет, сколько сейчас минус, секунд, часов, какой сейчас день недели и месяц-год. Все прекрасно, почему же часы не ходят? Нужен источник энергии, что система заработала. И защитный элемент, чтобы с этими часами можно было выходить за стены часовой мастерской или лаборатории.
Посмотрим, что у нас получилось:


Это функциональное разбиение системы «Часы».
И если нас спросят, как работают часы, мы легко нарисуем:


Это называется функциональная схема. При натренированном системном мышлении человек всегда вначале интересуется, как вещь в принципе работает. Элементы функциональной схемы называются компонентами.

Задача. Какой компонент пропущен на функциональной схеме? Как он должен быть соединен с другими компонентами?

Теперь мы понимаем, как работают часы вообще, но это всего лишь схема, которую надо реализовать на практике. Часы бывают разные – электронные, механические, кварцевые. В чем их отличие? Правильно, в конструкции. В часах всех типов есть указанные выше компоненты, но практическая реализация функциональной схемы будет каждый раз разной. В механических часах источником энергии является взведенная пружина, в кварцевых и электронных – батарейка. Задающий элемент может быть маятником, а может быть кварцевым генератором, время мы можем посмотреть на циферблате с часовой и минутной стрелками либо на жидкокристаллическом экране или OLED. Элементы конструкции, которые реализуют функцию, называются модули. Часто бывает, что одному компоненту соответствует один модуль, но не всегда. Допустим, в телефонах экран состоит из множества модулей (в нем есть защитное стекло, тачскрин, сигнальные разъемы и многое другого), а выполняют они всего одну функцию – показывают изображение. И наоборот, в том же телефоне есть процессор, который является одним модулем, но выполняет множество функций, то есть выполняет роль многих компонентов.
Конструкция показывает, как мы реализуем функцию системы, и хотя в системе нас интересует в первую очередь функция, потому что какая разница, как устроен телефон, если по нему нельзя звонить и какая разница, какой конструкции часы, если они не показывают правильное время, конструкция все же очень важна.
Теперь представим ситуацию, когда мы взяли и в механических часах чуть-чуть, на какую-то долю миллиметра сместили шестеренку. Что будет? Часы перестанут ходить. В чем дело? Ведь функциональная схема и конструкция не изменилась – все модули присутствуют. Мы изменили расположение. Оказывается, в системе модули могут исполнять свои функции только в определенных расположениях. Батарейка, например, должна быть вставлена в телефон и между клеммами батареи и контактами телефона не должно быть зазора. Даже обычные скрипы и люфты при сборке телефона обычно приводят к тому, что мы считаем такой телефон непригодным, хотя звонить по нему можно. Это третий кит, на котором держится система – расположение. К расположениям также относятся и место работы системы. Согласитесь, телефон, который должен работать на Северном полюсе или в глухой тайге, будет совсем-совсем другим, чем тот, с которым можно посидеть дома с вай-фай и поиграть в Plants vs Zombies.

Итак, любая система рассматривается с трех сторон – с функциональной (компоненты), с конструктивной (модули) и со стороны расположений. Если мы при изготовлении системы мы допустим ошибку в любом аспекте, система становится неработоспособной и за нее не платят деньги. Системные инженеры в первую очередь учатся думать о любой системе в этих трех аспектах – компоненты, модули и размещения. Конструкция и размещение описывают, как система выглядит в реальном мире (из каких модулей она собирается и как они соединены друг с другом), а также где работает система, а функция - как она себя ведет и почему она работает именно так. Зная эти три вещи, можно сделать почти любую работоспособную систему.

Комментариев нет:

Отправить комментарий