Определение понятия системы - раздел Философия, МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ Определение Понятия "модель Системы" Предполагает, Прежде Всего, Оп...
Определение понятия "модель системы" предполагает, прежде всего, определение понятия "система".
Определение понятия системы – это тоже модель (лингвистическая) наших представлений о системе. В такой постановке понятия системы и модели системы взаимосвязаны.
Различные системы, встречающиеся в природе и обществе, имеют различное строение и характеризуются различными признаками. Среди них, прежде всего, необходимо выделить открытые системы, которые взаимодействуют с окружающей их средой, обмениваясь с ней веществом и энергией, иерархически организованные системы, содержащие в своем составе подсистемы различной степени общности и автономности.
Пример живых организмов. Простейшими их элементами служат клетки. Последние образуют подсистемы, называемые тканями, которые, в свою очередь, составляют органы живого тела. Каждая из этих подсистем обладает относительной автономностью, но подсистемы низшего уровня подчинены подсистемам высшего уровня. В целом же они составляют единый, целостный живой организм, которым управляет центральная нервная система.
Разнообразие систем в различных предметных областях (различной языковой среде) – философия, естествознание, математика, техника приводят к различным определениям понятия системы.
Термин «система», употребляемый в современной практике, имеет множество значений и смысловых нюансов. В настоящее время вообще не существует удовлетворительных, достаточно широко принятых понятий системы и структуры. Ученые, анализирующие большие системы, часто вообще отказываются предпринимать какие-либо попытки точно определить границы, очерчивающие рассматриваемые ими системы.
Главное, что определяет систему, — это взаимосвязь и взаимодействие частей в рамках целого. Если такое взаимодействие существует, то допустимо говорить о системе, хотя степень взаимодействия ее частей может быть различной. Каждый отдельный объект, предмет или явление можно рассматривать как определенную целостность, состоящую из частей, и, следовательно, исследовать как систему.
От системы следует отличать так называемые неорганизованные совокупности – случайное скопление людей, различного рода свалки, «развал» старых книг у старьевщика и многие другие, в которых отсутствует внутренняя организация, связи случайны и несущественны, нет целостных, интегративных свойств, отличных от свойств отдельных фрагментов.
Если (Садовский), все признаки, интуитивно связываемые с системой и системностью, условно разделить на три группы, характеризующие внутреннее строение системы, специфические системные свойства и поведение системы, то их различные соединения дадут несколько десятков определений системы.
Примеры определений понятия системы.
Система:
– множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которые образуют определенную целостность, единство;
– совокупность взаимосвязанных элементов, обособленная от среды и взаимодействующая с ней как целое;
- множество связанных между собой элементов, причем элемент - это объект, внутреннее строение которого безотносительно к рассматриваемой системе при данном способе ее разложения и изучения;
- обособленная сознанием часть реальности, элементы которой обнаруживают общность в процессе взаимодействия.
- нечто, на что может воздействовать среда, и это нечто реагирует на возмущения, проявляя при этом свои свойства;
- совокупность элементов, у которых взаимосвязанность и взаимодействие определяются одной целью;
- ограниченный в среде и взаимодействующий с ней объект, который:
- имеет цель, в процессе ее достижения функционирует и развивается;
- имеет источники энергии и материалов для функционирования и развития;
- ему присуще управление с использованием информации о внешней среде и собственном состоянии и с моделированием собственного поведения во внешней среде;
- обладает интегративным свойством.
Можно дать логическое определение понятию системы – на основе понятия множества в математике, введенное для обозначения любой совокупности математических объектов, обладающих некоторым общим свойством. Множество можно описать, указав свойство, присущее только элементам этого множества: множество всех объектов, обладающим свойством Н(х) обозначают через {х: Н(х)}.
При таком подходе система - это множество объектов вместе с отношениями между объектами и между их атрибутами (свойствами). Это некорректное определение: формально - самые различные совокупности объектов можно назвать множествами и для многих из них можно установить определенные отношения между объектами. В этом определении содержательно не указано, что объекты, составляющие систему, взаимодействуют таким образом, что они обусловливают возникновение новых, целостных, системных свойств.
Такое предельно широкое понятие, как система, нельзя определить чисто логически через другие существующие понятия, поэтому его следует признать исходным и неопределяемым понятием, содержание которого можно объяснить с помощью примеров.
Под словом "система" обычно понимается совокупность взаимодействующих компонент и связей между ними. Весь мир можно рассматривать как сложную взаимосвязанную совокупность естественных и искусственных систем.
Термин «система» определяется с помощью таких терминов, как «связь», «элемент», «целое». В одинаковые словесные формулировки представители разных наук вкладывают различный смысл и такое согласие является лишь видимым: например, под связью, структурой можно понимать и как геометрические взаимоотношения частей, и как зависимость между частями или сторонами целого и как набор элементов.
У системы есть граница, поведение и сущность. Каждое из этих понятий определяется назначением системы и взаимодействием ее с другими системами.
При выделении системы исследователь выделяет какие-то стороны объекта, которые считает нужным исследовать. В одном и том же объекте можно выделить разные стороны, имеющие существенное для исследования значения, поэтому в одном и том же объекте могут быть выделены разные системы. В этом смысле система выступает в виде знания существенных, с определенной точки зрения, сторон объекта.
Разные стороны системы характеризуются различными существенными критериями, но все они должны обладать системообразующими признаками.
Например, для представления системы как кибернетической управляющей системы существенными критериями является управление и информационные процессы. Такая система должна обладать системообразующими признаками: целостностью, наличием целевой функции, иерархичностью строения, наличием большого числа элементов, взаимодействущих во времени и объединенных в подсистемы, имеющих достаточное число прямых и обратных связей между собой (каждая подсистема имеет локальную целевую функцию), что обуславливает огромное разнообразие состояний системы, связей и внутренних переменных,, наличием информационных потоков разных направлений, многоуровневым управлением.
Исходной характеристикой системы является ее противопоставление окружению, или среде. Среда — это все то, что не входит в систему. Среда представляет собой совокупность всех систем, кроме исследуемой, выделенной, интересующей нас в настоящий момент части реального окружающего мира.
Система представляет собой выделенное из внешней среды в соответствии с целью исследований подмножество объектов, интенсивность взаимосвязей которых превышает интенсивность связей с внешней средой.
Понятие системы может быть определено перечислением основных свойств, обязательных для любой системы.
Основные свойства, обязательные для любой системы.
Целенаправленность системы – система выделяется исходя из глобальной цели ее функционирования. Целенаправленность действий компонентов усиливает эффективность функционирования системы.
Приоритет интересов системы более высокого уровня перед интересами её компонентов.
В системе имеется (внутренний или внешний) источник ресурса (материи, энергии, информации) для выполнения цели.
Целостность - определенная независимость системы от внешней среды и от других систем.
Интегративность – свойства системы не являются совокупностью свойств ее составляющих элементов. В системе имеются только теми элементы, которые Интегративные свойства могут и не проявляться, если по связям не идет поток ресурса (материя, энергия, информация) – это статические связи. Для проявления интегративного свойства связь должна быть динамической (от одного компонента к другому идет ресурс - поток материи, энергии, информации), поскольку динамические связи образуют свойства (пока связи статические интегративные свойства не проявляются) необходима актуализация связи (источник ресурса и направления его потоков). Процесс превращения статических связей в динамические – актуализация связей. Обеспечивают выполнение цели (задач, назначения) системы.
Структурность — возможна декомпозиция системы на компоненты, установление связей между ними.
Иерархичность — каждый компонент системы может рассматриваться как система (подсистема) более широкой глобальной системы.
Функции системы - это ее свойства, приводящие к достижению цели.
В системе имеется источник ресурса (материи, энергии, информации) для выполнения цели. Ресурс может быть получен из внешней среды (в системе преобразовывается в необходимый вид энергии).
В системе имеется управление для распределения потока ресурса по связям в соответствии с функциями элементов.
Для более полного представления понятия "система" необходимо дать определения элемента системы, связи, внешней среды системы, выделения системы из внешней среды.
Многообразие определений системы порождает разнообразие определений структуры, элементов, связей.
Цифровой автомат – пример интегративного свойства. Имеется некоторый цифровой автомат S, преобразующий целое число n на входе в число на единицу больше (n + 1) на выходе. Если соединить два таких автомата последовательно в кольцо, то в полученной системе обнаружится новое свойство: она генерирует возрастающие последовательности на выходах. Одна из этих последовательностей генерирует только четные, другая – только нечетные числа. Параллельное соединение – ничего не изменяет, но повышает надежность – выход только от исправного автомата.
Системность... Системные идеи лежат в основе деятельности человечества с начала его... Необходимость решения специфических проблем связанных с возникновением и развитием больших и сложных систем вызвала...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Определение понятия системы
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Внешняя среда
Внешняя среда -набор существующих в пространстве и во времени факторов, которые оказывают действие на систему и которые испытывают влияние со стороны системы.
Объекты,
Функции системы
Функции системы –действия компонентов системы (преобразования входов в выходы), необходимые для выполнения системой своих задач, обусловленных целью системы (интегративным свой
Системный подход
В основе системного подхода лежит стремление изучить объект (систему, явление, процесс) как нечто целостное и организованное, во всей полноте и многообразии связей – ориентирует на рассмотре
Развитие искусственной системы и ее жизненный цикл
В системе как элементе системы более высокого уровня могут накапливаться противоречия (проблемы), для разрешения которых система должна иметь новые функциональные свойства –
Целевой характер моделирования
Система может иметь практически необозримое количество сущностей (свойств), создание модели всей системы нереально – не существует модели «вообще».
Таким образом, моделирование имеет це
Процесс моделирования
Как разделить модель на подмодели, как построить иерархию моделей для исследования элементов (декомпозиция) и как их потом объединить для исследования системы в целом, чтобы объяснить целое через ч
Цели математического моделирования
Создание модели всей системы нереально – не существует модели «вообще».
Из этого следует множественность моделей одного объекта: для каждой цели требуется своя модель одно
Анализ чувствительности модели
При построении модели параметров и предположения могут быть приняты с некоторой степенью неопределенности, кроме того, параметры могут изменяться в зависимости от внешних условий и во времени. Чувс
Описание внешних воздействий
Внешние воздействия - совокупность факторов, воздействующих на систему и оказывающих влияние на эффективность ее функционирования.
Модель внешних воздействий должна обладать следующими осн
Декомпозиция системы
Система представляется набором моделей, отображающих ее поведение на различных уровнях декомпозиции (стратах). Каждый уровень учитывает присущие ему свойства, переменные и зависимости.
Дек
Подготовка исходных данных для математической модели
Исходные данные для разработки математической модели содержат выявленные законы функционирования системы в виде операторов, параметры и переменные модели, условные обозначения, классификацию исходн
Модель состава и структуры системы
Модель состава
Модель состава – список элементов системы. Сложность построения модели состава состоит в ее неоднозначности. Это же относится и к границам
Виды структур
В основе исследования структуры лежит ее классификация. Принципы построения и вид модели структуры системы зависят от типа системы и целей исследований.
При моделировании систем вообще и,
Установление функциональных зависимостей
После перехода от описания моделируемой системы к ее модели, построенной по блочному принципу, необходимо построить математические модели процессов, происходящих в различных блоках.
Исходн
Функционально стоимостной анализ.
Под функционально стоимостным анализом понимают метод системного анализа функций объекта (технологического процесса, производства, системы управления), направленный на поиск технико-экономических р
Пути уменьшения неопределенностей
Неопределенность уменьшается при разработке и анализе альтернативных вариантов, дополнительном анализе неопределенных факторов (сбор и обработка недостающих исходных данных, выявление среди множест
Формализация системы в виде автомата
Технические устройства дискретного действия для переработки информации лежат в основе вычислительных машин, автоматических устройств для управления объектами в системах регулирования и управления и
Формализация системы в виде агрегата
При выборе той или иной схемы формализации системы всегда возникает противоречивая задача – получить как можно более простую модель и обеспечить требуемую точность. При таком подходе различные сист
Моделирование процесса функционирования агрегата
Процесс функционирования агрегата состоит из скачков состояния в моменты поступления входных сигналов и выдачи выходных сигналов и изменений состояния между этими моментами.
Цель моделиров
Моделирование агрегативных систем
Агрегативные системы (А-системы) - класс сложных систем, обладающий следующим свойством: существует такое (в общем случае неоднозначное) расчленение системы на элементы, при котором к
Модель сопряжения элементов
Математическая модель сложной системы помимо формального описания элементов обязательно включает формальные описания взаимодействия элементов – модель сопряжения.
В модели сопряжения эл
Законы Ньютона.
Рассмотрим систему, модель которой может быть представлена как материальная точка, система материальных точек (механическая система).
Материальная точка - тело, размеры и форма которого не
Закон сохранения импульса.
Количество движения (импульс) материальной точки Кi = mivi .Это векторная величина, его направление совпадает с направлением скорости. Количество движения (импульс) системы:
К =
Работа, энергия, мощность
Силы служат причиной либо ускорения тела (динамическое действие), либо изменения его формы (статическое действие).
Если сила перемещает тело на некоторое расстояние, то она совершает над т
Работа против силы тяжести.
Если тело движется в направлении действия силы тяжести, то над телом совершается работа A = G h или Aт = mg h.
Чтобы поднять тело (увеличить расстояние от ц
Работа, затрачиваемая на ускорение.
Если под действием постоянной силы Fуск тело равномерно ускоренно перемещается на расстояние s, то над ним совершается работа Aуск = Fуск s
Работа против сил трения.
Движущееся тело теряет энергию из-за наличия трения, которое действует на поверхности соприкосновения тел и и затрудняет их перемещение относительно друг друга.
Динамика поступательного движения.
Основной закон поступательного движения: производная по времени от количества движения К материальной точки или системы точек относительно неподвижной (инерциальной) системы
Тело, брошено под углом к горизонту.
Как и в случае горизонтально брошенного тела, тело движется, в результате комбинации двух движений: равномерного прямолинейного движения под углом к горизонту и свободного падения в вертикальном на
Движение тела переменной массы.
Дифференциальное уравнение поступательного движения твердого тела, масса которого зависит от времени, имеет вид
Модель колебательного процесса
Колебаниями или колебательным движением называется движение (изменение состояния), обладающее повторяемостью во времени - процесс изменения параметров системы с многократным чередованием их
Модель консервативной системы.
Рассеяние (диссипация) энергии происходит в связи с наличием того или иного вида трения (механическая энергия с течением времени уменьшается за счет преобразования в другие виды энергии, например,
Электрическая подсистема.
Электрическая модель является наиболее и универсальной для описания явлений и процессов различной природы.
Типовыми простейшими элементами электрической подсистемы являются резистор с элек
Модели элементов гидравлических систем
Технические системы, в которых происходит перемещение несжимаемой жидкости, принято называть гидравлическими. Зарубин стр. 110
Участок трубопровода.
По
Модели элементов пневматических систем
Под пневматическими понимают технические системы, в которых рабочей средой является воздух или газ. Рабочая среда, в отличие от газа является сжимаемой: ее плотность r существенно зависит от
Выбор средств доставки грузов.
Имеется m грузообразующих пунктов с объемами грузов аi . Имеется n средств доставки грузов (вид
Экономическая интерпретация задач линейного программирования.
Предприятие располагает определенными, ограниченными производственными мощностями - активными средствами (станки, сырье, рабочая сила, энергия и т.д.). Для изготовления различных видов изделий испо
Перевозки взаимозаменяемых продуктов
Известны объемы и потребности продукции каждого вида. Если продукты, подлежащие перевозке, качественно совершенно различны (уголь, цемент, сахар), так что ни один из них не может быть использован в
Перевозка неоднородного продукта на разнородном транспорте.
Для обеспечения перевозок может быть использовано s автохозяйств, в каждом из которых r типов автомашин. Машины разных типов, обладая различными эксплуатационными характеристиками и р
Основные определения
Строгий подход к термину «управление» требует четкого ответа на вопрос, как и за счет чего может быть выполнена цель управления.
Основная особенность управления - целенаправленность
Формальная запись системы с управлением
Основная особенность управляемых систем – в системе существуют свободные функции, которыми может распорядиться субъект (устройство, исследователь, лицо, принимающее решение) в своих интересах.
Модели систем автоматического управления
Система автоматического управления стремится сохранить в допустимых пределах отклонения (рассогласования) ошибки между требуемыми и действительными значениями управляемых переменных при помо
Устойчивость движения систем
Система управления постоянно подвергается возмущениям, отклоняющим ее от заданного закона движения. Действие возмущения сопровождается восстанавливающим действием регулятора. В системе возни
Определение программного движения и управление движением
Потребности ракетной техники привели к совершенно новым задачам, поскольку кратковременное движение ракеты рассматривается как единый переходный процесс. Здесь возникла еще одна задача – опт
Модели автоматизированных систем управления
Всякая система управления с точки зрения ее функционирования решает три основные задачи: сбор и передача информации об управляемом объекте, переработка информации, выдача управляющих воздействий на
Формирование структуры системы
Структура формируется на основании сравнительного анализа альтернативных вариантов системы, обеспечивающих решение проблемы с учетом внешней среды и неопределенностей будущего функционирования.
Выбор основных проектных параметров системы
Формирование технического облика системы предполагает выбор рациональных значений основных проектных параметров системы, исходя из ее максимальной эффективности в принятых условиях применения.
Современное состояние САПР
Современное состояние САПР уже позволяет решать замкнутые задачи – реализовать сквозной процесс, включающий несколько этапов: анализ требований к изделию, разработка трехмерной модели изделия (в ря
Направления разработки проектной составляющей САПР
Направления разработки проектной составляющей САПР должны соответствовать ключевым направлениям развития проектируемых технических систем: прежде всего разрабатываются те САПР, внедрение которых в
Предпроектные исследования
Проектирование системы начинается с предпроектных исследований, в результате которых определяются цели системы, объем работ, вырабатываются критерии успешности проекта, оцениваются риски. В результ
Постановка задачи
Стадия постановки задачи включает: проведение системно-аналитического обследования и выработка концепции системы, разработка технического задания на проект.
Системно-аналитическое обсле
Проектирование системы
На стадии проектирования на основе анализа предметной области и требований к системе, сформулированных в ТЗ, разрабатываются основные архитектурные решения.
Архитектура процессов –
Архитектура программного обеспечения
Система состоит из двух видов программного обеспечения – общего и специального.
Общее программное обеспечение:
- программное обеспечение сетевого доступа к приложениям и БД
Организационное обеспечение системы
Сложность проектирования организационного обеспечения лежит в социальной, а не в технической сфере – задача психологов и психоаналитиков. Внедрение новых технологий обеспечивает неограниченный прям
Реализация и внедрение системы
Разработчики производят итеративное построение реальной системы на основе полученных в предыдущей фазе моделей, а также требований нефункционального характера. Конечные пользователи на этой фазе оц
Оценка конкурентоспособности
Оценку конкурентов рассматриваемой системы проводится в два этапа: выявление возможных конкурентов и сравнительный анализ конкурентов.
На первом этапе составляется общий список конкурентов
Метод определения чистой текущей стоимости.
Метод оценки приемлемости инвестиций на основе критерия NPV является базовым в современном инвестиционном анализе и широко применяется на практике.
Чистая текущая стоимость - NPV
Метод расчета рентабельности инвестиций
Рентабельность инвестиций - PI (profitability index) - это показатель, позволяющий определить, в какой мере возрастет стоимость фирмы (богатство инвестора) в расчете на 1 доллар (рубль, грив
Метод расчета внутренней нормы прибыли
Внутренняя норма прибыли (внутренний коэффициент окупаемости инвестиций, поверочный дисконт) - IRR (internal rate of return) - представляет собой уровень доходности средств, направленных на
Расчет периода окупаемости инвестиций
Период окупаемости инвестиций РР (payback period) - это срок, который необходим для возмещения суммы первоначальных инвестиций (рассчитанный без дисконтирования).
Если величины дене
Задачи управления проектами
Успешность деятельности предприятия зависит от непрерывной последовательности управленческих решений по инвестиции в проект и управление проектом. Эти решения базируются на анализе внешней среды кА
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Цифровой автомат – пример интегративного свойства. Имеется некоторый цифровой автомат S, преобразующий целое число n на входе в число на единицу больше (n + 1) на выходе. Если соединить два таких автомата последовательно в кольцо, то в полученной системе обнаружится новое свойство: она генерирует возрастающие последовательности на выходах. Одна из этих последовательностей генерирует только четные, другая – только нечетные числа. Параллельное соединение – ничего не изменяет, но повышает надежность – выход только от исправного автомата.
Новости и инфо для студентов