Определение понятия системы

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.