System of systems engineering

Введение

Система системной инженерии (SoSE) - это набор разработок процессов, инструментов и методов для проектирования, перепроектирования и развертывания решений системных проблем систем.

Обзор

Методология System of Systems Engineering (SoSE) широко используется в приложениях Министерства обороны США, но все чаще применяется к проблемам, не связанным с обороной, таким как архитектурный дизайн проблем в воздушном и автомобильном транспорте, здравоохранении, глобальных коммуникационных сетях, поиске и спасении, исследовании космоса, промышленности 4.0 и многих других областях применения System of Systems. SoSE - это больше, чем системная инженерия монолитных, сложных систем, потому что проектирование систем системных проблем выполняется при некотором уровне неопределенности в требованиях и составляющих системах, и это включает в себя соображения на нескольких уровнях и в нескольких областях. В то время как системная инженерия фокусируется на создании правильной системы, SoSE фокусируется на выборе правильной системы и их взаимодействиях для удовлетворения требований. Система системной инженерии и системная инженерия связаны, но различными областями исследования. В то время как системная инженерия занимается разработкой и эксплуатацией монолитных продуктов, SoSE занимается разработкой и эксплуатацией развивающихся программ. Другими словами, традиционная системная инженерия стремится оптимизировать отдельную систему (т.е. продукт), в то время как SoSE стремится оптимизировать сеть различных взаимодействующих старых и новых систем, объединенных для удовлетворения нескольких целей программы. SoSE должна позволить лицам, принимающим решения, понять последствия различных вариантов технических характеристик, затрат, расширяемости и гибкости с течением времени; таким образом, эффективная методология SoSE должна подготовить лиц, принимающих решения, к разработке обоснованных архитектурных решений для системных проблем. Из-за разнообразной методологии и областей применения в существующей литературе не существует единого единого консенсуса для процессов, связанных с системой системной инженерии. Одна из предлагаемых рамок SoS, разработанная доктором Дэниелом А. ДеЛаурентисом, рекомендует трехфазный метод, в котором проблема SoS определяется (понимается), абстрагируется, моделируется и анализируется на основе поведенческих моделей. Более подробная информация об этом методе и других предлагаемых методах может быть найдена в перечисленных организациях, ориентированных на SoSE, и в литературе SoSE в последующих разделах.

System of Systems Engineering (SoSE) methodology is heavily used in U. S. Department of Defense applications, but is increasingly being applied to non defense related problems such as architectural design of problems in air and auto transportation, healthcare, global communication networks, search and rescue, space exploration, industry 4.0 and many other System of Systems application domains. SoSE is more than systems engineering of monolithic, complex systems because design for System of Systems problems is performed under some level of uncertainty in the requirements and the constituent systems, and it involves considerations in multiple levels and domains. Whereas systems engineering focuses on building the system right, SoSE focuses on choosing the right system(s) and their interactions to satisfy the requirements. System of Systems Engineering and Systems Engineering are related but different fields of study. Whereas systems engineering addresses the development and operations of monolithic products, SoSE addresses the development and operations of evolving programs. In other words, traditional systems engineering seeks to optimize an individual system (i. e., the product), while SoSE seeks to optimize network of various interacting legacy and new systems brought together to satisfy multiple objectives of the program. SoSE should enable the decision makers to understand the implications of various choices on technical performance, costs, extensibility and flexibility over time; thus, effective SoSE methodology should prepare decision makers to design informed architectural solutions for System of Systems problems. Due to varied methodology and domains of applications in existing literature, there does not exist a single unified consensus for processes involved in System of Systems Engineering. One of the proposed SoSE frameworks, by Dr. Daniel A. DeLaurentis, recommends a three phase method where a SoS problem is defined (understood), abstracted, modeled and analyzed for behavioral patterns. More information on this method and other proposed methods can be found in the listed SoSE focused organizations and SoSE literature in the subsequent sections.