Примеры систем и подсистем.
Самолет - это летательный аппарат тяжелее воздуха с аэродинамическим принципом полета. Самолет представляет собой сложную динамическую систему с развитой иерархической структурой, состоящую из взаимосвязанных по назначению, месту и функционированию элементов; в нем можно выделить подсистемы создания подъемной и движущей сил, обеспечения устойчивости и управляемости, жизнеобеспечения, обеспечения выполнения целевой функции и др.
Вычислительная сеть – сложная система, которая состоит из вычислительных машин и сети передачи данных (сети связи). Основное назначение вычислительных сетей - обеспечение взаимодействия удаленных пользователей на основе обмена данными по сети и совместное использование сетевых ресурсов (вычислительных машин, прикладных программ и периферийных устройств).
Если объект обладает всеми признаками системы, то говорят, что он является системным. Приведенные примеры систем иллюстрируют наличие таких факторов системности, как:
· целостность и возможность декомпозиции на элементы (в вычислительной сети это вычислительные машины, средства связи и др.);
· наличие стабильных связей (отношений) между элементами;
· упорядоченность (организация) элементов в определенную структуру;
· наделение элементов параметрами;
· наличие интегративных свойств, которыми не обладают ни один из элементов системы;
· наличие множества законов, правил и операций с вышеперечисленными атрибутами системы;
· наличие цели функционирования и развития.
Системы разделяют на классы по различным признакам, и в зависимости от решаемой задачи можно выбирать разные принципы классификации. Признак или их совокупность, по которым объекты объединяются в классы, являются основанием классификации. Класс - это совокупность объектов, обладающих некоторыми признаками общности.
Классификаций систем в науке достаточно много. Так, например, одна из них предусматривает деление систем на два вида - абстрактные и материальные.
Материальные системы являются объектами реального времени. Среди всего многообразия материальных систем существуют естественные и искусственные системы.
Естественные системы представляют собой совокупность объектов природы и подразделяются на астрокосмические и планетарные, физические и химические.
Искусственные системы – это совокупность социально-экономических или технических объектов. Они могут быть классифицированы по нескольким признакам, главным из которых является роль человека в системе. По этому признаку можно выделить два класса систем: технические и организационно-экономические системы.
Абстрактные системы - это умозрительное представление образов или моделей материальных систем, которые подразделяются на описательные (логические) и символические (математические).
Описательные системы есть результат дедуктивного или индуктивного представления материальных систем. Их можно рассматривать как системы понятий и определений (совокупность представлений) о структуре, об основных закономерностях состояний и о динамике материальных систем.
Символические системы представляют собой формализацию логических систем, они подразделяются на три класса:
статические математические системы или модели, которые можно рассматривать как описание средствами математического аппарата состояния материальных систем (уравнения состояния);
динамические математические системы или модели, которые можно рассматривать как математическую формализацию процессов материальных (или абстрактных) систем;
квазистатические (квазидинамические) системы, находящиеся в неустойчивом положении между статикой и динамикой, которые при одних воздействиях ведут себя как статические, а при других воздействиях - как динамические.
В научной литературе можно найти и другие типы классификаций.
· по виду отображаемого объекта - технические, биологические, социальные и т.п.;
· по характеру поведения - детерминированные, вероятностные, игровые;
· по типу целеустремленности - открытые и закрытые;
· по сложности структуры и поведения - простые и сложные;
· по виду научного направления, используемого для их моделирования - математические, физические, химические и др.;
· по степени организованности - хорошо организованные, плохо организованные и самоорганизующиеся.
Каждая система обладает определенными свойствами, связанными с ее функционированием. Наиболее часто выделяют следующие:
· синергичность - максимальный эффект деятельности системы достигается только в случае максимальной эффективности совместного функционирования её элементов для достижения общей цели;
· эмерджентность - появление у системы свойств, не присущих элементам системы; принципиальная несводимость свойства системы к сумме свойств составляющих её компонентов (неаддитивность);
· целенаправленность - наличие у системы цели (целей) и приоритет целей системы перед целями её элементов;
· альтернативность - функционирования и развития (организация или самоорганизация);
· структурность - возможна декомпозиция системы на компоненты, установление связей между ними;
· иерархичность - каждый компонент системы может рассматриваться как система; сама система также может рассматриваться как элемент некоторой надсистемы (суперсистемы);
· коммуникативность - существование сложной системы коммуникаций со средой в виде иерархии;
· адаптивность - стремление к состоянию устойчивого равновесия, которое предполагает адаптацию параметров системы к изменяющимся параметрам внешней среды;
· интегративность - наличие системообразующих, системосохраняющих факторов;
· эквифинальность - способность системы достигать состояний, не зависящих от исходных условий и определяющихся только параметрами системы.