Исследование объекта как системы, признаки сложности системы
Объектом познания является часть реального мира, которая выделяется и воспринимается как единое целое в течение длительного времени.
Объект может быть материальным или абстрактным, естественным или искусственным.
Реально объект обладает бесконечным набором свойств различной природы.
Практически в процессе познания взаимодействие осуществляется с ограниченным множеством свойств, лежащих в пределах возможности их восприятия и необходимости для цели познания.
Поэтому система как образ объекта задается на конечном множестве отобранных для наблюдения свойств.
Таким образом, система S представляет собой упорядоченную пару S=(A, R),
где A – множество элементов
R – Множество отношений между A
Система – это полный, целостный набор элементов (компонентов), взаимосвязанных и взаимодействующих между собой так, чтобы могла реализоваться функция системы
Внешняя среда
В процессе представления системы из всего множества элементов предметной области (независимо от ее природы) формируется замкнутая граница, внутренность которой содержит множество элементов (с их соответствующей взаимной обусловленностью), включенных в представление системы.
Совокупность элементов вне этой границы в теории систем называют «системным окружением» или «внешней средой».
В связи с эти немыслимо рассматривать систему без ее внешней среды.
Наличие статики, структуры - наличие отдельных компонентов, связанных определенным образом друг с другом.
Внутренняя среда системы
Всякая система может рассматриваться, с одной стороны как подсистема более высокого порядка (надсистемы), а с другой, как надсистемы более низкого порядка (подсистема).
производственный цех -> фирма -> корпорация
подсистема надсистема
подсистема надсистема
Обычно в качестве подсистем фигурируют более или менее части систем, выделяемые по определенным признакам, обладающие относительной самостоятельностью, определенной степенью свободы.
Компонент – любая часть системы, вступающая в определенные отношения с другими частями (подсистемами и элементами).
Элементом системы является часть системы с однозначно определенными свойствами, выполняющая определенные функции и не подлежащая дальнейшему разбиению в рамках решаемой задачи с точки зрения исследователя.
Структура системы
Под структурой системы понимается устойчивое множество отношений, которое сохраняется длительное время неизменным, по крайней мере, в течение интервала наблюдения.
Связи – это элементы, осуществляющие непосредственное взаимодействие между элементами (или подсистемами) системы, а также с элементами и подсистемами окружения.
Связь – это одно из фундаментальных понятий в системном подходе.
Система как единое целое существует благодаря наличию связей между элементами, т.е., иными словами, связи выражают законы функционирования системы.
Связи различают по характеру взаимодействия как прямые и обратные, а по виду проявления как детерминированные и вероятные.
Прямые связи предназначены для заданной функциональной передачи вещества, энергии, информации или их комбинации от одного элемента к другому в направлении основного процесса.
Обратные связи, в основном, выполняют осведомляющие функции, отражая изменение состояния системы в результате управляющего воздействия на нее.
Открытие принципа обратной связи явилось выдающимся событием в развитии техники и имело исключительно важные последствия.
Процессы управления, адаптации, саморегулирования, развития невозможны без использования принципа обратной связи
|
Обратная связь
 |
Вход Выход
Рассматривая систему, следует понимать, что она состоит из отдельных структур (элементов) с определенными свойствами и функционалом. За счет интеграции разноликих элементов с различными свойствами, в системе образуется новое качество (характеристика, свойство), которым не обладала ни одна составляющая системы по отдельности. Такое свойство системы называется эмерджентностью.
1. Эмерджентность – степень несводимости свойств системы к свойствам элементов, из которых она состоит.
2. Эмерджентность – это свойство систем, обуславливающее появление новых свойств и качеств, не присущих элементам, входящих в состав системы.
Исследование объекта как системы предполагает использование ряда системных представлений (категорий), среди которых основными являются:
1. структурное представление связано с выделением элементов системы и связей между ними
2. функциональное представление – выделение совокупности функций (целенаправленных действий) системы и ее компонентов, направленное на достижение определенной цели
3. макроскопическое представление – понимание системы как нерасчлененного целого, взаимодействующего с внешней средой
4. микроскопическое представление основано на рассмотрении системы как совокупности взаимосвязанных элементов. Оно предполагает раскрытие структуры системы
5. иерархическое представление основано на понятии подсистемы, получаемом при разложении (декомпозиции) системы, обладающей системными свойствами, которые следует отличать от ее элемента – неделимого на более мелкие части (с точки зрения решаемой задачи). Система может быть представлена в виде совокупностей подсистем различных уровней, составляющих системную иерархию, которая замыкается снизу только элементами.
6. Процессное представление предполагает понимание системного объекта как динамического объекта, характеризующегося последовательностью его состояний во времени.
Признаки сложности объекта:
а) структурная сложность определяется по числу элементов системы, числу и разнообразию типов связей между ними, количеству иерархических уровней и общему числу подсистем системы.
Основными типами считаются следующие виды связей:
· структурные (в том числе иерархические)
· функциональные
· каузальные (причинно-следственные)
· информационные
· пространственно-временные
б) сложность функционирования (поведения) определяется характеристиками:
¾ множества состояний
¾ правилами перехода (из одного состояния в другое)
¾ воздействие объекта на среду и среды на объект
¾ степенью неопределенности перечисленных характеристик и правил
в) сложность выбора поведения состоит в существовании многоальтернативных ситуаций, когда выбор одной из них определяется целью объекта, а также гибкостью реакций на заранее неизвестные воздействия среды
г) сложность развития определяется характеристиками эволюционных или скачкообразных процессов
Иерархическое построение является характерным признаком сложных систем, при этом уровни иерархии могут быть как однородные, так и неоднородные.
Для сложных систем присущи такие факторы как:
¾ невозможность предсказать их поведение, то есть слабая предсказуемость
¾ их скрытность (видение только отдельных сторон)
¾ разнообразные состояния