مهندسی سیستمها

مهندسی عمران حرفه ای سازنده است . طراحی و شکل دهی محیط خانگی و صنعتی بشر است . مهندسین عمران برای سازندگی باید از ر فتار مواد مورد استفاده ومصنوعات ساخته شده تحت شرایط کاری کاملا آگاه باشند .به همین دلیل برنامه آموزشی مهندسان عمران بطور عام بریادگیری چگونگی رفتار مواد، تحلیل آن و نیز پیشبینی رفتار آنها استوار شده است . آگاهی از علومی همچون مکانیک سازه ها،هیدرومکانیک، مکانیک خاک و تکنیکهای تحلیل رفتار آنها از ویژگیهای اساسی مهندسان عمران است . علیرغم اهمیت وضرورت آگاهی از چنین علومی، نباید مهندسی عمران را یک حرفه کاملا تحلیلی پنداشت، بلکه در واقع عکس این مطلب صادق است: (تحلیل فقط وقتی اهمیت مییابد که با فرآیندهماهنگی همراه شود).مهندسان عمران باید بتوانند رفتار پروژه طراحی شده مهندسی عمران را تحت شرایط کاری آن تحلیل و پیشبینیکنند. این کار بطور معمول از طریق ساختن "مدل ریاضی " مناسبی که در بردارنده قوانین معلوم مکانیکی (همچون تعادل،همخوانی ، خواص مواد، پایستاری انرژی و ...) است صورت میگیرد . حل این مدل ریاضی به یافتن مقادیری عددی برای
پارامترهای رفتاری (همچون تنشها، تغییرمکانها، جریانها و ...) منجر میشود . فرآیند تحلیل بطور معمول به مجموعه واحدی از
نتایج مورد نظر میانجامد که باید آنها را با مقادیر قابل قبول پارامترهای بدست آمده از آیین نامه ها و سایر منابع مقایسه کرد.
بدیهی است که طراحی هر پروژه ای بسیار مشکل تر از تحلیل آن است . البته طراحی پروژه نیز در صورت بازگشت
پذیر بودن فرآیند تحلیل - کم و بیش - ساده میشد، که اینگونه نیست . محال است با شروع از مجموعه ای از معیارهای
طراحی (همانند آنچه در آیین نامه های مهندسی آمده است ) و بدون نیاز به انجام تصمیم گیریهایی در مورد شکل و ابعاد سازه
بتوان بطور مستقیم به طرحی یکتا از سازه یا پروژه مورد نظر رسید که معیارهای طراحی مورد اشاره را تامین کند . برای مثال
رعایت مجموعه معیارهای همخوان ی - بجز در موارد بسیار ساده و بدیهی - به طرحی یکتا منجر نمیشود . در حالت کلی تعداد
طرحهایی که معیارهای پذیرفتنی بودن طرح را تامین میکنند، بسیار زیاد خواهد بود ; و لذا انتخاب طرحی یکتا مستلزم
تصمیماتی است که همه طرحهای جایگزین بجز طرح مورد نظر را حذف میکند . بدین ترتیب مرحله طراحی، برخلاف مرحله
تحلیل که امکان گزینش در آن وجود ندارد، در واقع نمایشگر فرآیندی از نوع فرآیند تصمیم گیری است.
در حقیقت همین تصمیم گیریهاست که مرحله طراحی را برای دانشجویان مهندسی عمران مشکل مینمایاند . سؤال
اینجاست که چگونه میتوان امکان تصمیم گیری درست و مناسب را برای مهندسان تازه کار فراهم کرد . بدیهی است که
تصمیمهای نامناسب - در هر مرحله از مراحل طراحی - سرانجام به طرحی منجر میشود که ساخت آن مشکل یا پرهزینه
است و یا اینکه معیارهای پذیرفتنی بودن طرح را تامین نمیکند . آیا میتوان روشهای تصمیم گیری درست را آموزش داد. بسیاری
از دوره های دانشگاهی مهندسی عمران تا همین اواخر برخوردی محتاطانه با این سؤال داشته و در نتیجه بجای پرداختن به
له تصمیم گیری و طراحی، بیشتر بر روی تحلیل تمرکز کردهاند . بسیاری در جهت حمایت از چنین سیاستهایی عقیده دارند ? مس
که قدرت تصمیم گیری و طراحی مناسب را تنها میتوان از طریق تجربه و آنهم در دفاتر طراحی - و نه در کلاس درس
دانشگاه ها - بدست آورد . البته چنین نظری تا حدی درست است، ولی هرگز نباید پنداشت که تجربه عملی تنها راه رسیدن به
تصمیم گیری درست است . تکنیکهای کمی بسیار زیاد ی وجود دارند که امکان تصمیم گیری مناسب را بر اساس اصول منطقی
فراهم میکنند

مهندسی سیستم فعالیتی برای تعیین مشخصات، پیاده سازی، اعتبارسنجی، مستقر
کردن و نگهداری کل سیستم است. مهندسین سیستم فقط با نرم افزار سر و کار ندارند،
بلکه با نرم افزار، سخت افزار و نعامل سیستم با کربران و محیط آن سر و کار دارند. باید
راجع به خدماتی که سیستم ارائه می کند، محدودیتهایی که سیستم با توجه به آنها باید
ساخته و بکار گرفته شود، و تعامل سیستم با محیط آن فکر کنند. مهندسین نرم افزار
باید مهندسی سیستم را درک کنند، زیرا مسائل مربوط به مهندسی نرم افزار، اغلب به
تصمیمات مهندسی سیستم مربوط می شود.
سیستم را به روش های گوناگونی تعریف نموده اند ولی یکی از تعاریف ساده و کامل آن
به این صورت است : "سیستم مجموعه ای هدف مند از مولفه های مرتبط به هم است که
با هم کار می کنند تا هدفی را برآورده نمایند."
این تعریف کلی دامنه وسیعی از سیستم ها را در بر می گیرد. به عنوان مثال، سیستم
ساده ای مثل یک قلم ممکن است سه یا چهار مولفه ی سخت افزاری باشد. بالعکس،
سیستم کنترل ترافیک هوایی از هزاران مولفه سخت افزاری و نرم افزاری تشکیل شده
است و کاربرانی را شامل می شود که بر اساس اطلاعات سیستم، تصمیماتی را اتخاذ می
کنند. یکی از خواص سیستم ها این است که ویژگی ها و رفتارهای مولفه های سیستم
طوری با هم ترکیب می شوند که تفکیک نا پذیرند. عملکرد موفق هر مولفه سیستم، به
عملکرد سایر مولفه ها بستگی دارد. لذا، نرم افزار وقتی می تواند عمل کند که پردازنده
عمل کند. پردازنده وقتی می تواند محاسبات را انجام دهد که سیستم نرم افزاری تعریف
کننده ی محاسبات، با موفقیت نصب شده باشد.
سیستم ها معمولاً سلسله مراتبی اند، به طوری که سیستم های دیگر را در بر می
گیرند. به عنوان مثال، سیستم کنترل پلیس ممکن است حاوی سیستم اطلاعات
جغرافیایی باشد تا جزئیات محل حادثه را مشخص کند. این سیستم ها را زیر سیستم می
نامند. ویژگی زیر سیستم این است که می توانند به صورت یک سیستم مستقل عمل
کنند. بنابراین، یک سیستم اطلاعات جغرافیایی می تواند در سیستم های مختلفی به کار
گرفته شود. رفتارش در یک سیستم، به روابط آن به سایر زیر سیستم ها بستگی دارد.
روابط پیچیده ی بین مولفه های موجود در سیستم به معنای این است که سیستم فقط
مجموع مولفه هایش نیست. ویژگی هایی دارد که به عنوان ویژگی های سیستم کلی
مطرح اند. این ویژگی های جدید نمی تواند به هر بخش خاصی از سیستم اعمال شود. این
صفات فقط وقتی مطرح اند که سیستم به صورت یک کل در نظر گرفته می شود. بعضی از
این ویژگی ها می تواند مستقیماً از ویژگی های زیر سیستم ها به دست آیند، اما اغلب آن
ها ناشی از ترکیب مولفه هستند که با تحلیل انفرادی هر مولفه به دست نمی آیند. بعضی
از این ویژگی های جدید عبارتند از :
وزن کل سیستم : این ویژگی نمونه ای از ویژگی جدید است که می تواند از ویژگی ·
های انفرادی مولفه ها محاسبه شود.
قابلیت اعتماد سیستم : این ویژگی به قابلیت اعتماد مولفه های سیستم و روابط ·
بین مولفه ها بستگی دراد.
قابلیت به کارگیری سیستم : این ویژگی یک ویژگی پیچیده است که نه تنها به ·
سخت افزار و نرم افزار بستگی دارد، بلکه به اپراتورهای سیستم و محیط به کار
گیری نیز بستگی دارد.