TB113B Systeemmodellering 2: Complexe Systemen
Complexe Systemen en Modelleren
Complex systeem kenmerken:
● Heeft niet-lineaire relaties
● Vertoont emergent gedrag
● Gedrag kan niet gekarakteriseerd worden met een beschrijving op slechts één
aggregatieniveau
● Vertoont evolutie
● Is adaptief: het kan zich aanpassen aan veranderingen in de omgeving.
● Bevat diversiteit: het bestaat uit verschillende soorten elementen.
● Vertoont padafhankelijkheid: een ontwikkeling in een bepaalde richting kan niet
makkelijk ongedaan gemaakt worden
Complexe systemen:
● Systeem onderdelen die op een niet triviale manier interactie hebben
● Deze interactie leidt tot emergent gedrag op systeemniveau
● Niet hetzelfde als gecompliceerd systeem
○ als je een component verwijdert zal een complex systeem nog werken, een
gecompliceerd systeem niet (vliegtuig)
Validiteit = geeft weer in hoeverre een model een systeem representeert zodat het bruikbaar
is voor het voorgenomen doel van het model (en de modelleur)
Simulatiemodel = bestudeert dynamisch gedrag van model, heeft altijd tijdscomponent
Agent gebaseerd modelleren
Agent = een stukje software (abstractie) die door zijn gedrag zijn omgeving (zichzelf / andere
agenten / de wereld) beïnvloedt
Simpele reactieve agent
Lerende agent
Proactieve agent
Agent Gebaseerd Model (ABM) = verzameling agenten die we plaatsen in een omgeving
Agent Gebaseerd Simulatie Model (ABSM) = ABM met tijdscomponent (dicrete tijd en
stochastisch)
Decompostie, reductionisme & top down modelleren
Decompositie = uit elkaar halen van een systeem (functioneel, structuur en eigenschappen,
organisatie)
Functionele decompositie: Lijst maken met alle functies, kunnen aan elkaar
gerelateerd worden in proces diagram
Decompositie naar structuur en eigenschappen:
o Subsysteem = onderdeel van het geheel uitgelicht
o Aspect systeem = focus op een systeem dat door verschillende subsystemen
heen loopt, maar slechts een deel van het gehele systeem betreft
o Fase systeem = systeem over een bepaalde periode
, Systeembenaderingen: Reductionisme en Top down
Reductionisme: We kunnen het systeem begrijpen door de componenten te begrijpen
o Bruikbaar reductionisme
o Greedy reductionisme = alles kan begrepen worden door decompositie in
kleinere delen
Holisme: Systeem valt alleen te begrijpen door het in zijn geheel te bekijken
Antireductionisme: Decompositie kan nooit werken voor complexe systemen (vb.
bewustzijn, weer systemen, emergentie)
Top down: Een vorm van decompositie die begint met het bepalen van algemene
principes en eindigt met details
o IDEF0
o Vaak geassocieerd met decompositie en reductionisme
Bottom up
o Vaak geassocieerd met holisme en een systeembenadering
Procesmodelleren in IDEF0
IDEF0
Rechthoek = activiteit
o Elke activiteit zorgt voor transformatie (invoer omzetten in uitvoer)
o Werkwoord voorop
o Verbonden door pijlen die geen werkwoord bevatten en geen condities of
keuzes aangeven
o Elke activiteit minstens één uitvoer-, ondersteunings- en besturingspijl (invoer
dus niet perse)
o Maximaal aantal pijlen is vijf maal het aantal activiteiten
o Schema’s bestaan uit 3 t/m 6 deelactiviteiten (behalve A-0)
o Schema’s moeten onderling consistent zijn
Pijl van boven = besturing
o Geeft aan of, wanneer of hoe transformatie moet plaatsvinden
o Informatie
Pijl van onder = ondersteuning
o Geeft aan door wie de activiteit wordt uitgevoerd
o Hulpmiddelen, instrumenten, mensen
o Fysiek
Strategieën voor decompositie
● Functionele decompositie: Gebaseerd op de functionele relaties tussen de activiteiten
(wat doet het systeem?)
● Decompositie naar rollen: Uitgaan van verschillende rollen die personen of groepen
binnen het systeem spelen (nadruk om communicatie en coördinatie)
● Decompositie naar de levensfase: Nadruk ligt op specifieke grondstoffen en
producten, duidelijk productieproces met verschillende fasen (nadruk op fasen)
Ken model = huidige situatie
Maak model = model van de oplossing
Complexe Systemen en Modelleren
Complex systeem kenmerken:
● Heeft niet-lineaire relaties
● Vertoont emergent gedrag
● Gedrag kan niet gekarakteriseerd worden met een beschrijving op slechts één
aggregatieniveau
● Vertoont evolutie
● Is adaptief: het kan zich aanpassen aan veranderingen in de omgeving.
● Bevat diversiteit: het bestaat uit verschillende soorten elementen.
● Vertoont padafhankelijkheid: een ontwikkeling in een bepaalde richting kan niet
makkelijk ongedaan gemaakt worden
Complexe systemen:
● Systeem onderdelen die op een niet triviale manier interactie hebben
● Deze interactie leidt tot emergent gedrag op systeemniveau
● Niet hetzelfde als gecompliceerd systeem
○ als je een component verwijdert zal een complex systeem nog werken, een
gecompliceerd systeem niet (vliegtuig)
Validiteit = geeft weer in hoeverre een model een systeem representeert zodat het bruikbaar
is voor het voorgenomen doel van het model (en de modelleur)
Simulatiemodel = bestudeert dynamisch gedrag van model, heeft altijd tijdscomponent
Agent gebaseerd modelleren
Agent = een stukje software (abstractie) die door zijn gedrag zijn omgeving (zichzelf / andere
agenten / de wereld) beïnvloedt
Simpele reactieve agent
Lerende agent
Proactieve agent
Agent Gebaseerd Model (ABM) = verzameling agenten die we plaatsen in een omgeving
Agent Gebaseerd Simulatie Model (ABSM) = ABM met tijdscomponent (dicrete tijd en
stochastisch)
Decompostie, reductionisme & top down modelleren
Decompositie = uit elkaar halen van een systeem (functioneel, structuur en eigenschappen,
organisatie)
Functionele decompositie: Lijst maken met alle functies, kunnen aan elkaar
gerelateerd worden in proces diagram
Decompositie naar structuur en eigenschappen:
o Subsysteem = onderdeel van het geheel uitgelicht
o Aspect systeem = focus op een systeem dat door verschillende subsystemen
heen loopt, maar slechts een deel van het gehele systeem betreft
o Fase systeem = systeem over een bepaalde periode
, Systeembenaderingen: Reductionisme en Top down
Reductionisme: We kunnen het systeem begrijpen door de componenten te begrijpen
o Bruikbaar reductionisme
o Greedy reductionisme = alles kan begrepen worden door decompositie in
kleinere delen
Holisme: Systeem valt alleen te begrijpen door het in zijn geheel te bekijken
Antireductionisme: Decompositie kan nooit werken voor complexe systemen (vb.
bewustzijn, weer systemen, emergentie)
Top down: Een vorm van decompositie die begint met het bepalen van algemene
principes en eindigt met details
o IDEF0
o Vaak geassocieerd met decompositie en reductionisme
Bottom up
o Vaak geassocieerd met holisme en een systeembenadering
Procesmodelleren in IDEF0
IDEF0
Rechthoek = activiteit
o Elke activiteit zorgt voor transformatie (invoer omzetten in uitvoer)
o Werkwoord voorop
o Verbonden door pijlen die geen werkwoord bevatten en geen condities of
keuzes aangeven
o Elke activiteit minstens één uitvoer-, ondersteunings- en besturingspijl (invoer
dus niet perse)
o Maximaal aantal pijlen is vijf maal het aantal activiteiten
o Schema’s bestaan uit 3 t/m 6 deelactiviteiten (behalve A-0)
o Schema’s moeten onderling consistent zijn
Pijl van boven = besturing
o Geeft aan of, wanneer of hoe transformatie moet plaatsvinden
o Informatie
Pijl van onder = ondersteuning
o Geeft aan door wie de activiteit wordt uitgevoerd
o Hulpmiddelen, instrumenten, mensen
o Fysiek
Strategieën voor decompositie
● Functionele decompositie: Gebaseerd op de functionele relaties tussen de activiteiten
(wat doet het systeem?)
● Decompositie naar rollen: Uitgaan van verschillende rollen die personen of groepen
binnen het systeem spelen (nadruk om communicatie en coördinatie)
● Decompositie naar de levensfase: Nadruk ligt op specifieke grondstoffen en
producten, duidelijk productieproces met verschillende fasen (nadruk op fasen)
Ken model = huidige situatie
Maak model = model van de oplossing
